[发明专利]一种毛细管通道制备装置

说明书

本发明涉及一种毛细管通道制备装置，包括第二反射镜、第三反射镜、偏振片、扩束系统、光束方向调节系统、分束片、可移动凸透镜、二维电动平行台和激光振荡器，激光振荡器产生的飞秒激光依次经过第二反射镜第三反射镜、偏振片、扩束系统、光束方向调节系统、分束片、可移动凸透镜射入二维电动平行台上的刻蚀样品表面，其中刻蚀样品跟随二维电动平行台共同移动，可移动凸透镜调节自身位置，使得可移动凸透镜的焦点始终位于刻蚀样品的表面，实现对样品材料不同深度刻蚀，从而制备变径、交汇和弯曲的毛细管道。

技术领域

本发明涉及材料激光加工技术领域，特别是涉及一种毛细管通道制备装置。

背景技术

激光刻蚀的特点是利用激光具有的无接触加工、柔性化程度高、加工速度快、无噪声、热影响区小、可聚焦到激光波长级的极小光斑等优越的加工性能，获得良好的钻孔、划片、刻蚀和切割尺寸精度和加工质量，尤其可以获得无碳化效果，在电子半导体材料加工、薄膜激光刻蚀等领域中应用十分广泛。采用飞秒激光刻蚀，有效避免热效应导致的刻蚀材料表面钝化。

毛细管道因为其浸润作用在处理流体中有独特的运用，在医疗、地质、制冷等领域被广泛应用。近年来，在等离子体科学领域，毛细管在用于产生等离子体通道方面起了不可替代的作用。然而以传统的技术，难以制作变径、交汇或弯曲毛细管道，而且难以耐受温度膨胀而易破碎。

发明内容

本发明的目的是提供一种毛细管通道制备装置，能够制备变径、交汇和弯曲的毛细管道。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种毛细管通道制备装置，包括：

第二反射镜、第三反射镜、偏振片、扩束系统、光束方向调节系统、分束片、可移动凸透镜、二维电动平行台和激光振荡器；

所述激光振荡器用于产生飞秒激光；所述第二反射镜设置在所述激光振荡器的出射光路上，所述第二反射镜用于调节所述飞秒激光的指向；所述第三反射镜设置在所述第二反射镜的出射光路上；所述偏振片设置在所述第三反射镜的出射光路上，所述偏振片用于调节所述飞秒激光的能量；所述扩束系统设置在所述偏振片的出射光路上，用于扩大光斑尺寸和修正光束平行；所述光束方向调节系统设置在所述扩束系统的出射光路上，所述光束方向调节系统用于调节所述飞秒激光的出射指向；所述分束片设置在所述光束方向调节系统的出射光路上，所述分束片用于将所述飞秒激光分成飞秒透射光束和飞秒反射光束；所述可移动凸透镜设置在所述飞秒反射光束的出射光路上，所述可移动凸透镜的焦点位于刻蚀样品的表面上；所述刻蚀样品的表面与所述可移动凸透镜平行，所述刻蚀样品设置在所述二维电动平行台上，所述二维电动平行台用于带动所述刻蚀样品移动。

优选地，所述可移动凸透镜包括第二凸透镜和步进电机；

所述第二凸透镜设置在所述步进电机上，所述步进电机的轴线与所述第二凸透镜的主面垂直，所述第二凸透镜设置在所述飞秒反射光束的出射光路上，所述步进电机用于调节所述第二凸透镜的位置以实现对所述刻蚀样品的不同深度刻蚀；

所述步进电机与所述二维电动平行台均与控制器连接，所述控制器用于设置所述步进电机和所述二维电动平行台的移动参数，所述步进电机和所述二维电动平行台根据所述移动参数按照刻蚀路径进行移动。

优选地，所述步进电机在刻蚀过程中单向移动。

优选地，所述扩束系统包括凹透镜和第一凸透镜；

所述凹透镜设置在所述偏振片的出射光路上，所述第一凸透镜设置在所述凹透镜的出射光路上，所述凹透镜和所述第一凸透镜平行放置，所述凹透镜和所述第一凸透镜之间的间距等于所述第一凸透镜的焦距与所述凹透镜的虚焦距的差，所述凹透镜的物方虚焦点与所述第一凸透镜的物方焦点重合。

优选地，所述光束方向调节系统包括第四反射镜和第五反射镜；