[发明专利]使用连续光纤激光进行陶瓷加工的装置及其方法

权利要求书

1.一种使用连续光纤激光进行陶瓷加工的装置，其特征在于，包括连续光纤激光器、光纤激光准直器、空间光调制器、光聚焦器、用于放置陶瓷基板的工作台和XY轴移动台；所述连续光纤激光器、光纤激光准直器、空间光调制器和光聚焦器三者依次相连接，所述工作台位于光聚焦器的正下方，陶瓷基片的上表面设置于光聚焦器的焦点位置，所述工作台固定在XY轴移动台上，所述XY轴移动台带动工件台做位置移动或者轨迹移动；所述光聚焦器内安装有对光线进行摇摆的光旋转器；

所述连续光纤激光器发出的连续的扩散的光束经过光纤激光准直器后变成平行光，再经由空间光调制器后连续光变为波形可变的脉冲光；脉冲光由光光聚焦器将其聚焦到位于工件台的陶瓷基片上；与光聚焦器为一体的光旋转器则通过轻微而且连续的360度摇摆，使得陶瓷基片上的聚焦光斑在陶瓷基片上形成360度的圆形轨迹；激光在走轨迹的工程中加工出圆形的微孔；搭载工件的XY轴移动台则在完成一处微孔加工后将陶瓷基片移动到下一处进行另一次加工，或者由XY轴移动带动工件走出不同的轨迹，激光在陶瓷基片上实现不同形状的划线。

2.根据权利要求1所述的使用连续光纤激光进行陶瓷加工的装置，其特征在于，所述光旋转器由反射镜和三片压电陶瓷组成；反射镜固定在三片压电陶瓷上，且三片压电陶瓷在反射镜背后为120度分布放置；每片压电陶瓷分别一个可变电压带。

3.根据权利要求2所述的使用连续光纤激光进行陶瓷加工的装置，其特征在于，所述光聚焦器为远心镜头，安装于反射镜的出光方向。

4.根据权利要求1所述的使用连续光纤激光进行陶瓷加工的装置，其特征在于，所述空间光调制器内置控制器及脉冲波形发生器，脉冲波形发生器产生的脉冲电压波整形后经由控制器驱动空间光调制器对光进行调制。

5.根据权利要求1所述的使用连续光纤激光进行陶瓷加工的装置，其特征在于，所述连续光纤激光器为单模红外连续光纤激光器，且所述工件台的上方装配有吹向微孔和划线部位的高速压缩空气。

6.一种使用连续光纤激光进行陶瓷加工的方法，其特征在于，连续光纤激光器发出的连续的扩散的光束经过光纤激光准直器后变成平行光，再经由空间光调制器后连续光变为波形可变的脉冲光；脉冲光由光光聚焦器将其聚焦到位于工件台的陶瓷基片上；与光聚焦器为一体的光旋转器则通过轻微而且连续的360度摇摆，使得陶瓷基片上的聚焦光斑在陶瓷基片上形成360度的圆形轨迹；激光在走轨迹的工程中加工出圆形的微孔；搭载工件的XY轴移动台则在完成一处微孔加工后将陶瓷基片移动到下一处进行另一次加工，或者由XY轴移动带动工件走出不同的轨迹，激光在陶瓷基片上实现不同形状的划线。

7.根据权利要求6所述的使用连续光纤激光进行陶瓷加工的方法，其特征在于，所述空间光调制器调制光的方法为：所用到的脉冲电压波形，为正常的脉冲波形经过整形调整为脉冲前端维持原高，中部为急剧下降而趋缓，后部维持下降后的高度并且脉冲中止时正常中止的形状；该形状调制出来的光脉冲具有更小的焦点光斑。

8.根据权利要求1所述的使用连续光纤激光进行陶瓷加工的装置，其特征在于，所述调整后的光脉冲波前端明显高于后端，二者之间为急速下降后趋于平缓。

9.根据权利要求6所述的使用连续光纤激光进行陶瓷加工的方法，其特征在于，所述光旋转器的压电陶瓷的连续摆动，在于所加在压电陶瓷上的电压为连续的正弦波，且三片压电陶瓷的电压相位不同，分布相差120度；使得固定于压电陶瓷上的反射镜片随着三片压电陶瓷的上下运动而连续摇摆，激光光束经过摇摆的反射镜反射后做出圆形轨迹运动，轨迹直径大小由压电陶瓷上下运动的幅度决定。