[实用新型]一种532nm超硬材料激光精密加工装备

说明书

本实用新型公开了一种532nm超硬材料激光精密加工装备，包括基座，基座上设有激光器，激光器内均设有激光的Z型谐振腔，所述Z型谐振腔包括相邻布置的声光Q开关、1064nm激光模块和用于将1064nm光转换成532nm光的谐振镜片组，Z型谐振腔的输出端一侧设有波片；激光器的输出端沿光路方向依次设有扩束镜、装有聚焦镜的切割头和夹具；基座上设有摄像头和与夹具连接的水平移动机构。本实用新型提供的一种532nm超硬材料激光精密加工装备，其激光光束质量高且稳定，突破目前加工硬脆材料良品率低、效率低的技术瓶颈。

技术领域

本实用新型涉及超硬质材料激光切割加工，尤其涉及一种532nm超硬材料激光精密加工装备。

背景技术

原始的超硬质材料(例如天然钻石)需要通过加工后，才能作为产品并应用于首饰或工业领域。超硬质材料在加工时需要对不同面进行切割。目前，对超硬质材料的加工手段大多采用机械切割、手工打磨抛光等，其操作复杂，其中，机械切割需要高速运转的部件(例如锯盘)，快速运转时存在一定幅度的摆动，导致精确度低，运动的部件容易将切割超硬质材料时产生的粉尘扬起，污染大，而且机械切割的噪声也大。

随着激光发生器的不断成熟，激光在切割上的运用也越来越广泛。为了切割超硬质材料所需的激光功率较高。然而，与功率较小的激光器相比，大功率的激光器由于其泵浦会产生大量的热，热量太高产生的热透镜会导致谐振腔不稳定，从而造成光束质量较差。而超硬质材料对激光的光束质量要求极高。市面上的绿光激光器要么功率不够，要么功率够的光束质量不足，被加工件的良品率十分低下。而且，不同功率的激光器其结构有一定的差异性，激光模块的功率的变化也不是呈线性的，难以调节，造成在实际使用中，单个激光器的输出功率范围较窄，适用性较低。此外，目前的激光器的体积较大，且光束中含有较多不同波长的光，光束质量较低，则切割效率也较低。

采用激光切割物件属于高温切割，虽然可以使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，但熔融物质残留在材料上也对后续的切割造成阻碍，降低切割的精确度和切割效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种532nm超硬材料激光精密加工装备，其激光光束质量高且稳定，突破目前加工硬脆材料良品率低、效率低的技术瓶颈。

为实现上述目的，本实用新型提供一种532nm超硬材料激光精密加工装备，包括基座，基座上设有激光器，激光器内均设有激光的Z型谐振腔，所述Z型谐振腔包括相邻布置的声光Q开关、1064nm激光模块和用于将1064nm光转换成532nm光的谐振镜片组，Z型谐振腔的输出端一侧设有波片；激光器的输出端沿光路方向依次设有扩束镜、装有聚焦镜的切割头和夹具；基座上设有摄像头和与夹具连接的水平移动机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述扩束镜与切割头之间设有45度反射镜，所述摄像头位于45度反射镜的上方。

作为本实用新型的更进一步改进，所述45度反射镜的上方设有与其平行布置的45度棱镜，所述摄像头的镜头水平朝向45度棱镜。

作为本实用新型的更进一步改进，所述切割头上设有吹扫机构；所述基座上设有扩束镜的位置调节机构。

作为本实用新型的更进一步改进，在所述激光器中，Z型谐振腔的数量为两个且相互并列设置，两个Z型谐振腔的输出端设有合束镜组；两个Z型谐振腔的输出端朝向相同，所述合束镜组包括两者相互平行的第一全反镜和合束镜，第一全反镜和合束镜分别设置在所述两个Z型谐振腔的输出端一侧且与光路呈45度夹角，第一全反镜和合束镜两者镜面相对设置。

作为本实用新型的更进一步改进，所述谐振镜片组包括沿光路依次布置的第一输出镜、细孔光阑、倍频晶体和第二全反镜；所述第一输出镜为通532nm光、反射1064nm光的结构，倍频晶体为能将1064nm光转换为532nm光的结构；激光模块、细孔光阑两者的朝向与第一输出镜输入面之间均呈相同的夹角，所述波片位于第一输出镜输出面的一侧。