[發明專利]一種自由曲面光學透鏡的多激光復合精密加工方法

有效

• 申請號: 202010001589.2
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN110900015B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 周天豐;劉朋;官祖偉;于謙;顏培;梁志強;劉志兵;焦黎;解麗靜;趙文祥;王西彬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學重慶創新中心
• 主分類號: B23K26/53
• 分類號: B23K26/53
• 代理公司: 重慶智慧之源知識產權代理事務所(普通合伙) 50234
• 代理人: 余洪

1.一種自由曲面光學透鏡的多激光復合精密加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：確定預制點位置與數量，根據光學材料的特定三維結構，利用三維軟件將復雜曲面結構擬合成若干點；

步驟二：制備曲面預制點，將超快激光焦點通過聚焦系統調節聚焦于預制點位置，利用超快激光逐個在光學材料內部制備預制點，將光學材料放置在三維運動平臺上，利用振鏡掃描帶動超快激光光束二維運動，配合三維運動平臺實現系列預制點的制備；

步驟三：激光切割，利用連續光纖激光分離裝置對光纖激光進行整形，后將光纖激光入射至光學材料內部，并使預制點吸收激光能量在預制點處產生高溫區域，隨后光纖激光移動，使高溫區域跟隨激光移動；

步驟四：CO₂激光作用于切割分離表面。

2.根據權利要求1所述的一種自由曲面光學透鏡的多激光復合精密加工方法，其特征在于：所述步驟二中，將光學材料放置在旋轉平臺上，超快激光焦點上下移動配合旋轉平臺帶動光學材料高速旋轉，在光學材料內部制備出系列預制點。

3.根據權利要求2所述的一種自由曲面光學透鏡的多激光復合精密加工方法，其特征在于：所述旋轉平臺下方設有三維運動平臺。

4.根據權利要求1所述的一種自由曲面光學透鏡的多激光復合精密加工方法，其特征在于：所述步驟三中的連續光纖激光分離裝置包括連續光纖激光器、光纖、光纖耦合器、激光擴束鏡、聚焦鏡和豎直運動機構，所述連續光纖激光器、光纖、光纖耦合器和激光擴束鏡依次連接，所述聚焦鏡位于激光擴束鏡下方，所述聚焦鏡固定在豎直運動機構上。

5.根據權利要求1-4任一項 所述的一種自由曲面光學透鏡的多激光復合精密加工方法，其特征在于：步驟二中所述的超快激光為皮秒激光或飛秒激光。