[發明專利]一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統

在審

• 申請號: 202111405882.6
• 申請日: 2021-11-24
• 公開（公告）號: CN114185121A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 湛歡;姜偉;李儒;陳昌勇;任浩
• 申請（專利權）人: 四川橙科通信技術研究院有限責任公司
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 代理公司: 北京貴都專利代理事務所(普通合伙) 11649
• 代理人: 李新鋒

本發明公布了一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統，包括激光源、雙工位加工模塊與控制模塊，包括激光源與雙工位加工模塊之間設有光路傳輸模塊，所述激光源的輸出端發出飛秒激光光束，所述光路傳輸模塊內設有能量控制機構、能量檢測機構、擴束器、快門、光路切換機構與反射鏡，所述飛秒激光光束通過光路傳輸模塊發送至雙工位加工模塊；本發明采用雙工位設計，加工效率高、三維加工精度好,具有三維空間選擇性與超高分辨率的優點率。

技術領域

本發明涉及光柵制作技術領域，尤其涉及一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統。

背景技術

光熱敏折變玻璃不僅具備其他光敏微晶玻璃熱膨脹系數可調、機械性能優異、熱穩定性和化學穩定性高等優點，還兼具折射率調制量高、光學性質優異的特點。伴隨著高性能紫外激光器技術的發展，PTR玻璃成為了制備衍射光學器件如布拉格光柵及微流器件等常用的多功能基底。

近年來，隨著光電子技術的迅速發展，傳統的光學元件正逐步向微型化、集成化方向過渡，而傳統的紫外雙光束干涉加工工藝由于受到線性吸收的影響，穿透深度不夠，且深度方向的均勻性較差，同時不具備三維空間選擇性，嚴重制約了基于PTR玻璃的復雜集成器件制備，且無法滿足其任意三維精密加工的需求。

相比于傳統機械加工，飛秒激光在材料加工中展現出的高精度、三維微加工、熱影響區小等諸多優點，使其成為了材料微加工領域中一種高效且不可替代的三維微納制造工具，為此，我們提出了一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統，以克服現有技術中存在的技術問題。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明提供如下技術方案：

一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統，包括激光源、雙工位加工模塊與控制模塊，包括激光源與雙工位加工模塊之間設有光路傳輸模塊，所述激光源的輸出端發出飛秒激光光束，所述光路傳輸模塊內設有能量控制機構、能量檢測機構、擴束器、快門、光路切換機構與反射鏡，所述飛秒激光光束通過光路傳輸模塊發送至雙工位加工模塊。

優選地，一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統中，所述雙工位加工模塊包括大理石支撐機構，所述大理石支撐機構的頂部安裝有三軸平臺，所述三軸平臺的上方設有第一工位與第二工位，所述第一工位包括CCD相機Ⅰ、雙色鏡Ⅰ與聚焦模塊Ⅰ，所述第二工位包括CCD相機Ⅱ、雙色鏡Ⅱ、聚焦模塊Ⅱ與掃描振鏡。

優選地，一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統中，所述控制模塊包括工業控制計算機，所述工業控制計算機內設有主控軟件與數據庫，所述工業控制計算機通過控制系統連接激光源、光路傳輸模塊與雙工位加工模塊。

優選地，一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統中，所述激光源采用Yb:KGW固體飛秒激光再生放大器，所述激光源的激光中心波長為1028nm、最短脈沖寬度為220fs、可調范圍為0.22-10ps、脈沖重復頻率在1kHz-1MHz范圍內，所述激光源內設有激光器控制器。

優選地，一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統中，所述三軸平臺采用三維精密移動平臺，所述三軸平臺的X軸移動行程為0-300mm、Y軸移動行程為0-300mm、Z軸行程為0-100mm，所述三軸平臺上設有精密定位平臺控制器。

優選地，一種高效率制作光柵的雙工位飛秒激光系統中，所述掃描振鏡采用高速二維掃描振鏡，所述掃描振鏡的掃描速度大于2000mm/s，所述掃描振鏡上設有振鏡控制板卡。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明中三軸平臺采用大理石支撐機構，穩定性好，全封閉結構設計，可防止激光泄露，保證人員的安全；

2、本發明采用雙工位設計，加工效率高、三維加工精度好；