[发明专利]水导激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法

权利要求书

1.一种水导激光加工装置，其特征在于，包括：

透光壁，所述透光壁围成流体腔室；

封装气体层，所述封装气体层设置于所述透光壁的外侧；

其中，所述流体腔室的截面面积沿所述激光的传输方向逐渐减小，且所述流体腔室内通有流动的流体，所述激光与所述流体耦合后出射，所述激光通过稳定的所述流体后，在所述透光壁内表面发生折射，在所述透光壁外表面与空气界面发生全反射后，再与所述透光壁内表面发生折射重新进入所述流体内；

所述激光在所述透光壁与所述封装气体层相接界面上发生全反射。

2.根据权利要求1所述的水导激光加工装置，其特征在于，所述水导激光加工装置还包括外层结构，所述外层结构设置于所述透光壁的外侧，所述外层结构的内壁与所述透光壁的之间形成所述封装气体层。

3.根据权利要求1所述的水导激光加工装置，其特征在于，所述水导激光加工装置还包括至少一个注流口，所述注流口开设于所述透光壁上并向所述流体腔室内注入流体。

4.根据权利要求1所述的水导激光加工装置，其特征在于，所述水导激光加工装置还包括瓶体，所述透光壁设置于所述瓶体内。

5.根据权利要求4所述的水导激光加工装置，其特征在于，所述水导激光加工装置还包括透明窗口，所述透明窗口设置于所述瓶体的入光面上；

所述水导激光加工装置还包括聚焦透镜，所述聚焦透镜与所述瓶体同轴地设置于所述透明窗口的顶上；

所述聚焦透镜为长聚焦透镜。

6.根据权利要求5所述的水导激光加工装置，其特征在于，所述水导激光加工装置还包括至少两个注流口，各所述注流口两两相对垂直所述瓶体的轴线开设于所述瓶体上，并向所述流体腔室内注入流体；所述注流口设置于所述透明窗口与所述流体腔室之间。

7.一种激光加工系统，其特征在于，包括：

激光器，所述激光器产生所述激光；

如权利要求1～6中任一项所述的水导激光加工装置，所述激光经所述水导激光加工装置传输至工件；

流体供给装置，所述流体供给装置向所述水导激光加工装置提供流体；

控制单元，所述控制单元分别控制所述激光器、所述流体供给装置的动作。

8.根据权利要求7所述的激光加工系统，其特征在于，所述激光加工系统还包括光学单元，所述光学单元设置于所述激光器与所述水导激光加工装置的连接光路上；

所述激光加工系统还包括：流体回收装置，所述流体回收装置回收所述流体，所述流体回收装置与所述控制单元控制连接，所述控制单元控制所述流体回收装置的动作。

9.一种激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：将激光聚焦耦合到如权利要求1～6中任一项所述的水导激光加工装置的流体腔室内的流体中；

S200：所述激光在围成所述流体腔室的透光壁内发生多次折射，并在所述透光壁与封装气体形成的外表面处发生全反射，回到所述流体中形成激光射流并从所述流体腔室底部射出；

S300：所述激光射流作用于待加工工件上，进行激光加工。

10.一种如权利要求1～6中任一项所述的水导激光加工装置的应用，其特征在于，用于深入工件或流体内部进行激光加工。