[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于壓電陶瓷精密位移的激光調(diào)阻方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010584733.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111687544B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇;王曉勇;吳修娟;王蕾;張濤;李勤濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B23K26/38
• 分類(lèi)號(hào): B23K26/38;B23K26/70
• 代理公司: 蕪湖思誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34138
• 代理人: 房文亮

本發(fā)明公開(kāi)一種基于壓電陶瓷精密位移的激光調(diào)阻方法，涉及激光精細(xì)加工領(lǐng)域，包括光束整形頭、壓電陶瓷位移模塊和脈沖激光器，所述脈沖激光器與光束整形頭連接，所述壓電陶瓷位移模塊設(shè)于光束整形頭內(nèi)，所述光束整形頭內(nèi)設(shè)有準(zhǔn)直鏡片，所述準(zhǔn)直鏡片用于保證入射光可以整形成為平行光，所述壓電陶瓷位移模塊用于控制準(zhǔn)直鏡片位移，通過(guò)壓電陶瓷位移模塊對(duì)光束整形頭內(nèi)的準(zhǔn)直鏡片進(jìn)行納米級(jí)的位移控制，來(lái)精確控制激光束在片狀電阻上的刻蝕的長(zhǎng)度，位移精度高，電阻可調(diào)精度高，可以獲得更高精度的電阻元件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光精細(xì)加工領(lǐng)域，具體涉及一種基于壓電陶瓷精密位移的激光調(diào)阻方法。

背景技術(shù)

激光調(diào)阻機(jī)主要利用極細(xì)的激光束打在片狀電阻上，通過(guò)對(duì)電阻氣化蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)片狀電阻的切割。同時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量電路，實(shí)時(shí)監(jiān)視片狀電阻阻值的變化，片狀電阻的阻值不斷接近目標(biāo)阻值，當(dāng)片狀電阻達(dá)到目標(biāo)阻值后激光束關(guān)閉，即實(shí)現(xiàn)激光調(diào)阻過(guò)程。

在對(duì)片狀電阻進(jìn)行激光切割調(diào)阻式，可以通過(guò)移動(dòng)片狀電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)控制刻蝕的長(zhǎng)度，也可以通過(guò)移動(dòng)光束整形頭來(lái)實(shí)現(xiàn)控制刻蝕的長(zhǎng)度，但采用這兩種方式的激光調(diào)阻精度都比較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于壓電陶瓷精密位移的激光調(diào)阻方法，通過(guò)壓電陶瓷位移模塊對(duì)光束整形頭內(nèi)的準(zhǔn)直鏡片進(jìn)行納米級(jí)的位移控制，來(lái)精確控制激光束在片狀電阻上的刻蝕的長(zhǎng)度，位移精度高，電阻可調(diào)精度高，可以獲得更高精度的電阻元件。

一種基于壓電陶瓷精密位移的激光調(diào)阻方法，包括光束整形頭、壓電陶瓷位移模塊和脈沖激光器，所述脈沖激光器與光束整形頭連接，所述壓電陶瓷位移模塊設(shè)于光束整形頭內(nèi)，所述光束整形頭內(nèi)設(shè)有準(zhǔn)直鏡片，所述準(zhǔn)直鏡片用于保證入射光可以整形成為平行光，所述壓電陶瓷位移模塊用于控制準(zhǔn)直鏡片位移；

所述光束整形頭內(nèi)還設(shè)有壓電陶瓷控制電路，所述壓電陶瓷控制電路包括第一光耦、第二光耦、第一三極管和第二三極管，所述第一光耦通過(guò)第一三極管連接壓電陶瓷，所述第二光耦通過(guò)第二三極管連接壓電陶瓷；

所述激光調(diào)阻方法包括：

一、將正在調(diào)阻的片狀電阻連接上高精密快速電橋，在進(jìn)行激光調(diào)阻過(guò)程中不斷通過(guò)高精密快速電橋?qū)崟r(shí)檢測(cè)片狀電阻的阻值變化；

二、輸入端SP輸入高電平，輸入端ST輸入低電平，第一光耦控制壓電陶瓷位移模塊正向位移，帶動(dòng)準(zhǔn)直鏡片的正向移動(dòng)；

三、輸入端ST輸入高電平，輸入端SP輸入低電平，通過(guò)第二光耦控制壓電陶瓷位移模塊反向位移，帶動(dòng)準(zhǔn)直鏡片的反向移動(dòng)。

四、當(dāng)片狀電阻的阻值達(dá)到要求的電阻精度時(shí)，激光調(diào)阻結(jié)束。

優(yōu)選的，所述第一三極管的集電極和發(fā)射極上并聯(lián)有第一二極管，所述第二三極管的集電極和發(fā)射極上并聯(lián)有第二二極管。

優(yōu)選的，所述第一三極管的集電極與第二三極管的發(fā)射極相連，所述壓電陶瓷位移模塊連接在第一三極管的集電極上。

優(yōu)選的，所述光束整形頭通過(guò)固定軸固定連接在支架上，所述支架上還設(shè)有移動(dòng)平臺(tái)，所述片狀電阻放置在移動(dòng)平臺(tái)上。

優(yōu)選的，所述光束整形頭內(nèi)部為真空環(huán)境。

優(yōu)選的，所述光束整形頭的底部還設(shè)有保護(hù)鏡片，保護(hù)鏡片用于激光調(diào)阻時(shí)產(chǎn)生的蒸汽不會(huì)損傷光束整形頭。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)壓電陶瓷位移模塊對(duì)光束整形頭內(nèi)的準(zhǔn)直鏡片進(jìn)行納米級(jí)的位移控制，來(lái)精確控制激光束在片狀電阻上的刻蝕的長(zhǎng)度，位移精度高，電阻可調(diào)精度高，可以獲得更高精度的電阻元件。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的方法原理；

圖2為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的壓電陶瓷位移控制電路圖；