[发明专利]一种基于激光脉宽调制的高质量激光改性延寿方法

摘要

本发明涉及一种基于激光脉宽调制的改性延寿新方法，其特征在于：通过改变三束入射光之间的相对延迟，调制后向波的脉冲宽度；该后向波再通过双光栅线性调频脉冲放大法调制脉宽，采用脉宽调制技术能得到最佳激光功率和功率密度的脉冲激光。激光冲击产生的高幅度冲击波，使材料发生弹性塑性变形，并在金属表层形成密集的位错、空位及空位团。这些效应能改变激光冲击金属的显微结构和机械性能，从而实现激光对材料表面的高质量改性延寿。

主权项

一种基于激光脉宽调制的高质量激光改性延寿方法，包含以下步骤：A 通过改变三束入射光之间的相对延迟，调制后向波的脉冲宽度，具体方法为：由Nd：YAG激光器（1）输出调Q脉冲，将所述调Q脉冲通过电光消波开关（2）获得一个接近矩形的脉冲，所述接近矩形的脉冲通过一级Nd：YAG放大器（3）放大后，能量得到放大，并且为垂直偏振光，所述垂直偏振光经过45°全反镜（4），聚焦透镜（5）和分束镜（7），垂直偏振光分成光束L1和光束L2，所述光束L1经过分束镜（6）又被分为光束L3和光束L4，所述光束L2经过分束镜（8）又被分为光束L5和光束L6，所述光束L4到达PIN（9），所述光束L6到达强流管（11），以用于探测入射波和后向波的脉冲波形；所述光束L3和所述光束L5进入混频介质CS2（12），同时经过全反镜13的另一束光L7也进入混频介质CS2（12）；光学延时器对三束光进行相对延时，以使三束光在介质中重叠，并产生后向波信号； B 将步骤A中得到的脉宽被缩短的后向波信号经过双光栅线性调频脉冲放大法调制激光脉宽，具体过程为：将步骤A中的脉宽被缩短的后向波首先通过双光栅脉冲拉伸器进行拉伸，以得到拉伸的脉冲激光；该拉伸脉冲激光再通过脉冲放大器对脉冲进行放大后，得到放大的拉伸脉冲激光；最后该放大的拉伸脉冲激光通过双光栅脉冲压缩器对脉冲进行适当的压缩，以得到放大的短脉冲激光；C 利用步骤B中得到的放大的短脉冲激光对材料的表面进行激光改性延寿操作。