[发明专利]飞秒激光加工系统及方法

说明书

本发明提供了一种飞秒激光加工系统及方法，所述方法包括：开启所述第一光闸，关闭所述第二光闸，所述第一光路将所述第一飞秒激光束的激光通量调整至低于所述待加工工件的改性阈值，并将经调整后的第一飞秒激光束传播至待加工工件的待加工区域，对所述待加工工件的待加工区域进行辐照；开启所述第二光闸，所述第二光路将所述第二飞秒激光束聚焦至所述待加工工件的待加工区域，对所述待加工工件的待加工区域进行加工。一方面通过在对待加工工件进行加工之前，第一飞秒激光束对待加工工件的待加工区域进行辐照；另一方面通过在对待加工工件进行加工过程中，第一飞秒激光束对待加工工件的待加工区域进行辅助加工，可大幅度提高加工效率。

技术领域

本发明实施例涉及激光加工技术领域，更具体地，涉及一种飞秒激光加工系统及方法。

背景技术

飞秒激光以其超短的脉冲延迟，以及极高的峰值功率广泛的应用于微光学元件、微电子器件等的制作中。对于不同的使用要求，器件需要具有不同的属性，在微生物学检测中，我们需要基底是透明的可以时刻观测的，需要像玻璃这样的材料来制备，而如果是用在飞机发动机的外壳，则需要这种材料足够的硬，这时要选择合适的金属或金属合金才可以，利用飞秒激光来对这些材料的加工已经有很多学者进行了研究。近来，研究发现实验的环境像湿度、温度、压力等等与微结构的加工息息相关。

虽然研究者采用优化激光的参数如波长、重复频率、脉宽及其他加工参数试图提高飞秒激光加工的效率，但是效果依然不佳。如何更好的提高加工效率，改善加工过程中存在的不足是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的飞秒激光加工系统及方法。

一方面本发明实施例提供了一种飞秒激光加工系统，所述系统包括飞秒激光发射装置、第一光路以及第二光路；其中，

所述飞秒激光发射装置包括至少一个飞秒激光器，用于发射第一飞秒激光束和第二飞秒激光束；

所述第一光路用于将所述第一飞秒激光束的激光通量调整至低于待加工工件的改性阈值，并将经调整后的第一飞秒激光束传播至待加工工件的待加工区域，对所述待加工工件的待加工区域进行辐照；

所述第二光路用于将所述第二飞秒激光束聚焦至所述待加工工件的待加工区域，对所述待加工工件进行加工。

其中，所述飞秒激光发射装置包括一个飞秒激光器和一个5/5分光镜，所述飞秒激光器发射的飞秒激光经过一个5/5分光镜后被分成所述第一飞秒激光束和所述第二飞秒激光束。

其中，所述第一光路包括同轴布置的第一光闸、第一衰减器和透镜；

所述第一光闸用于控制所述第一飞秒激光束的通断，所述第一衰减器用于调整所述第一飞秒激光束的激光通量，所述透镜用于将所述第一飞秒激光束辐照到所述待加工工件上。

其中，所述第二光路包括同轴布置的第二光闸、第二衰减器和物镜；

所述第一光闸用于控制所述第二飞秒激光束的通断，所述第二衰减器用于调整所述第二飞秒激光束的激光通量，所述物镜用于将所述第二飞秒激光束聚焦在所述待加工工件的表面。

其中，所述系统还包括CCD相机，用于实时获取所述待加工工件待加工区域的图像。

另一方面本发明实施例提供了一种利用上述飞秒激光加工系统的飞秒激光加工方法，所述方法包括：

S1，开启所述第一光闸，关闭所述第二光闸，所述第一光路将所述第一飞秒激光束的激光通量调整至低于所述待加工工件的改性阈值，并将经调整后的第一飞秒激光束传播至待加工工件的待加工区域，对所述待加工工件的待加工区域进行辐照；

S2，开启所述第二光闸，所述第二光路将所述第二飞秒激光束聚焦至所述待加工工件的待加工区域，对所述待加工工件的进行加工。