[發明專利]一種全頻段誤差收斂的激光修形方法

在審

• 申請號: 202310411740.3
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116408535A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 魏朝陽;韓宜池;萬嵩林;彭小聰;邵建達;江國昌;王林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/70
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種全頻段誤差收斂的激光修形方法，其特征在于，包括：

S1.基于致密化-熔融效應的確定在不同時刻t下激光脈沖的寬度τ_p，公式如下：

其中

其中ρ₀是待修形材料的密度，C_p是定壓比熱容，K是導熱系數，A是待修形材料的吸收率，P是激光功率，v_scan是激光掃描速度，r₀是激光光斑半徑，T是待修形材料的溫度，T_f是待修形材料的虛擬溫度，ΔH是激活焓，R是理想氣體常數為8.314J/(mol·K)，x是擬合系數；τ_v為弛豫函數，為梯度算子符號；

S2.確定不同激光脈沖的寬度對應的修形深度h，公式如下：

其中h_HAZ是熱影響區厚度；

S3.提取待修形區域面形高度數據，將面形高度最低位置設為0，高于該位置的點需要被修形，高出最低點的高度被視為修形深度，依次提取X方向間隔d_x，Y方向間隔d_y點的修形深度；隨后將各高斯激光點集束成激光加工子區域，把激光加工子區域作為全新的去除函數f(x,y)，將子區域內各點修形深度取平均值，得到每個子區域的修形平均深度，從而獲取修形平均深度點圖

S4.將所述激光修形平均深度點圖轉化為激光脈寬點圖轉換公式如下：

其中代表激光加工子區域的脈沖駐留時間，代表卷積符號；

S5.根據所述激光脈寬點圖設置控制激光器聲光調制器的時序信號，通過重疊集束方式控制激光加工子區域的重疊掃描路徑，最終實現全頻段收斂的激光修形。

2.如權利要求1所述全頻段誤差收斂的激光修形方法，其特征在于，所述激光脈沖寬度需要保證材料經歷致密化過程和熔融過程，從而利用致密化-熔融效應進行加工；并且單個激光點需要被集束成新的去除函數，按照重疊掃描路徑進行修形，避免激光掃描波紋的產生。