[發明專利]液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置及清洗方法

在審

• 申請號: 201910072533.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109570151A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王靜軒;郭乃豪;葉亞云;廖威;張繼花;蔣曉東;向霞
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 蔡冬彥

1.一種液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：包括激光清洗模塊和液流超聲復合輔助模塊，所述液流超聲復合輔助模塊包括超聲振動發生組件和水幕發生組件；

所述超聲振動發生組件包括能夠固定光學元件(12)的超聲振動臺(10)以及用于使超聲振動臺(10)發生超聲振動的超聲波發生器(11)，所述水幕發生組件包括共同構成水路循環的水源儲存箱(7)、水幕發生器(13)以及設置在水源儲存箱(7)出水口和水幕發生器(13)進水口之間的水源凈化器(14)，所述超聲振動臺(10)豎向安裝在水幕發生器(13)上，且位于水幕發生器(13)水幕出水口的正下方，以使水幕(A)能夠流經超聲振動臺(10)上的光學元件(12)；

所述激光清洗模塊包括激光器(1)，該激光器(1)激發的激光聚焦在水幕(A)以及光學元件(12)上。

2.根據權利要求1所述的液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：所述水幕發生器(13)包括豎向安裝在水源儲存箱(7)頂部的安裝支架(13a)和橫向安裝在安裝支架(13a)頂部的水幕發生器本體(13b)，所述水幕發生器本體(13b)位于水源儲存箱(7)的上方，并用于產生水幕(A)，所述超聲振動臺(10)豎向安裝在安裝支架(13a)上。

3.根據權利要求2所述的液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：所述超聲振動臺(10)通過二維移動平臺(8)安裝在安裝支架(13a)上，并能夠在步進電機(9)的驅動下調整超聲振動臺(10)在豎直平面上的位置。

4.根據權利要求1所述的液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：在所述超聲振動臺(10)上設置有用于定位光學元件(12)、并能夠向光學元件(12)傳遞超聲波振動的工裝夾具。

5.根據權利要求1所述的液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：所述激光清洗模塊還包括分光器(2)、能量計(4)和聚焦透鏡(6)，所述激光器(1)激發的激光由分光器(2)分為探針光和主激光，其中，探針光射入能量計(4)中，并由能量計(4)記錄，主激光經聚焦透鏡(6)聚焦到水幕(A)以及光學元件(12)上。

6.根據權利要求5所述的液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：在所述分光器(2)和聚焦透鏡(6)之間設置有擴束器(5)，由分光器(2)射出的主激光經擴束器(5)擴束后再射向聚焦透鏡(6)。

7.根據權利要求5所述的液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：在所述激光器(1)中設置有準直激光器，該準直激光器發出的準直光束與分光器(2)射出的主激光的傳播路徑重合。

8.根據權利要求5所述的液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的裝置，其特征在于：所述能量計(4)通過光纖連接有能量計探頭(3)，所述分光器(2)射出的探針光經能量計探頭(3)引入能量計(4)中。

9.一種液流超聲復合輔助激光清洗光學元件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將待清洗的光學元件(12)固定在超聲振動臺(10)上；

S2：啟動并調節水幕發生器(13)和水源凈化器(14)，使水幕(A)持續地流經光學元件(12)；

S3：啟動超聲波發生器(11)，預熱光學元件(12)；

S4：啟動激光器(1)，使激光器(1)激發的激光聚焦在水幕(A)以及光學元件(12)；

S5：調節光學元件(12)在豎直平面上的位置，以使激光器(1)激發的激光對光學元件(12)的表面完成掃描。