超快激光旋光钻孔孔径和锥度的控制

• 作者: 阿占文 陈灵灵 吴影 杜荣葆 白海林 邹贵生
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 激光技术 超快光学 旋光微孔加工 道威棱镜 孔径 锥度
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 课题二 激光制备纳米材料/结构及其用于低温连接的技术与装备及应用|Task 2 Laser Fabricating Technology and Equipment of Nanomaterials and Nanostructures and Their Applications in Low Temperatu
• 页码范围: 188-195
• 页数: 8页
• 分类号: O439
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.0802017

摘要

孔径和锥度的控制是超快激光微孔加工面临的难点之一,旋光钻孔是控制孔径和锥度的有效手段.因此,针对道威棱镜旋光钻孔系统,首先,从几何光学的角度研究了聚焦后激光出射角度和光斑旋转直径与可平移反射镜位置、楔形棱镜旋转角之间的关系.然后,利用CCD相机分别测量实际光斑在焦平面、焦平面上下±250 μm处的旋转直径,并在厚度为0.5 mm的黄铜板上进行钻孔实验,得到深径比为6∶1、锥度为-2.6°～2.3°的微孔.对比实验得到的微孔出入口直径与CCD相机的测量结果,得到孔径、锥度与光束旋转角之间的关系.结果 表明,孔径主要由楔形棱镜旋转角决定,调整可平移反射镜的位置可得到不同锥度的微孔;激光能量的变化会影响材料的去除,因此,焦点位置、激光平均功率以及光斑重叠率也会在小范围内影响孔径和锥度.