本實用新型涉及激光加工領(lǐng)域，特別涉及一種簡易高精飛秒激光加工器。

背景技術(shù)：

隨著激光加工技術(shù)的提升和應(yīng)用范圍的擴大，激光加工在生產(chǎn)活動中越來越普及，而現(xiàn)有的激光加工裝置光斑直徑大，無法對加工物品進行精細加工，精度較低，無法對激光的光路與加工樣品進行實時觀測，激光加工裝置內(nèi)的光學(xué)部件較多，位置固定，不便于進行工況觀察和調(diào)整，占用空間大，不便于移動，且現(xiàn)有激光加工在加工過程中無法實現(xiàn)加工參數(shù)、加工過程、激光參數(shù)的數(shù)字化控制，大多只能加工簡單的平面圖形，加工效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，需要提供一種簡易高精飛秒激光加工器，來解決目前現(xiàn)有激光加工裝置光斑直徑大、精度低、無法對光路與加工樣品進行實時觀測、不便于進行工況觀察和調(diào)整和加工裝置部件設(shè)置不靈活和不緊湊的問題。

為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種簡易高精飛秒激光加工器，包括底座和設(shè)置在底座上的飛秒激光裝置、水平光路裝置、豎直光路裝置和激光加工設(shè)備；

所述底座包括固定板、轉(zhuǎn)動板和升降機構(gòu)，所述固定板設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動板的下方，所述固定板的一端通過鉸鏈連接所述轉(zhuǎn)動板，所述升降機構(gòu)設(shè)置在固定板的另一端，升降機構(gòu)與轉(zhuǎn)動板的非鉸接端連接，并帶動轉(zhuǎn)動板的非鉸接端上下移動；

所述飛秒激光裝置包括泵浦光源、諧振腔、振蕩器和激光放大器，所述激光放大器設(shè)置在泵浦光源的光路上，所述諧振腔和振蕩器依次設(shè)置在所述泵浦光源和所述激光放大器之間的光路上，并將激光射向水平光路裝置的進光口；

所述水平光路裝置包括第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡和第五反射鏡，第一反射鏡設(shè)置在水平光路裝置的進光口，第二反射鏡設(shè)置在第一反射鏡激光反射的光路上，第三反射鏡設(shè)置在第二反射鏡激光反射的光路上，第四反射鏡設(shè)置在第三反射鏡激光反射的光路上，第五反射設(shè)置在第四反射鏡激光反射的光路上，第二反射鏡和第三反射鏡之間的光路上設(shè)置有1/2波片，第三反射鏡和第四反射鏡之間的光路上依次設(shè)有格蘭偏振片、分光鏡和電動快門，激光經(jīng)所述格蘭偏振片分為尋常光和非尋常光，尋常光朝向所述分光鏡，非尋常光的光路上設(shè)有激光終止器，激光經(jīng)所述分光鏡分為透射光束和反射光束，透射光束朝向所述電動快門，反射光束的光路上設(shè)有探頭；第四反射鏡和第五反射鏡之間設(shè)有1/4波片，所述第五反射鏡將激光反射至豎直光路裝置的進光口；

所述豎直光路裝置包括第六反射鏡和擴束鏡，所述第六反射鏡設(shè)置在豎直光路裝置的進光口，所述擴束鏡設(shè)置在所述第六反射鏡反射的激光光路上，所述第六反射鏡將激光反射至激光加工設(shè)備的進光口；

所述激光加工設(shè)備的進光口設(shè)有二向色鏡，激光經(jīng)所述二向色鏡分為近紅外光和可視光，近紅外光的光路上設(shè)有激光頭，可視光的光路上設(shè)有第七反射鏡，第七反射鏡反射的光路上設(shè)有微型攝像頭；

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：通過在底座的固定板和轉(zhuǎn)動板之間設(shè)置升降機構(gòu)，使得底座可以傾斜，便于對加工設(shè)備內(nèi)部件進行工況觀察與調(diào)整，通過使用飛秒激光裝置，降低了光斑直徑，通過設(shè)置探頭和微型攝像頭，使得激光光束以及樣品的實時狀態(tài)得以觀測，通過在水平光路裝置內(nèi)設(shè)置第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡和第五反射鏡，使得位于各個反射鏡之間的裝置得以進行靈活設(shè)置，加工裝置的結(jié)構(gòu)更為緊湊。

進一步地，所述飛秒激光裝置上設(shè)有水冷裝置，所述水冷裝置包括輸送泵和液體循環(huán)管路，所述液體循環(huán)管路與泵浦光源連接。

通過設(shè)置水冷裝置，通過液體循環(huán)管路向泵浦光源進行液體循環(huán)，使得泵浦光源在工作時的溫度降低，保護元件不受高溫破壞。

進一步地，所述激光加工設(shè)備的側(cè)面設(shè)有LED照明燈，LED照明燈的光路上設(shè)有第八反射鏡。

通過LED照明燈向樣品提供照明光，使得加工中的樣品被照亮，便于進行加工時的觀測。

進一步地，所述激光加工設(shè)備的近紅外光的光路上設(shè)有可調(diào)物鏡。

通過在激光加工設(shè)備的近紅外光的光路上設(shè)置可調(diào)物鏡，便于對激光束進行對焦。

進一步地，所述升降機構(gòu)為螺桿升降機。

通過使用螺桿升降機，使得升降機構(gòu)具備自鎖功能，便于控制旋轉(zhuǎn)桿的升降高度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中簡易高精飛秒激光加工器的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

101、飛秒激光裝置；102、泵浦光源；103、諧振腔；

104、振蕩器；105、激光放大器；106、水冷裝置；

1061、液體循環(huán)管路；1062、輸送泵；

201、水平光路裝置；202、第一反射鏡；203、第二反射鏡；

204、1/2波片；205、第三反射鏡；206、格蘭偏振片；

207、激光終止器；208、分光鏡；209、探頭；210、電動快門；

211、第四反射鏡；212、1/4波片；213、第五反射鏡；

301、垂直光路裝置；302、第六反射鏡；303、擴束鏡；

401、激光加工裝置；402、二向色鏡；403、可調(diào)物鏡；

404、激光頭；405、微型攝像頭；406、第七反射鏡；

407、LED照明燈；408、第八反射鏡；

501、底座；502、固定板；503、轉(zhuǎn)動板；504、升降機構(gòu)。

具體實施方式

為詳細說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實施例并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1，圖1為本實施例的簡易高精飛秒激光加工器的結(jié)構(gòu)示意圖，飛秒激光裝置101、水平光路裝置201、垂直光路裝置301和激光加工裝置401設(shè)置在底座501上，底座501包括固定板502、轉(zhuǎn)動板503和升降機構(gòu)504，固定板502的一端通過鉸鏈連接轉(zhuǎn)動板503，升降機構(gòu)504通過鉸鏈連接固定板502的另一端，并與轉(zhuǎn)動板503的非鉸接端螺紋連接；

飛秒激光裝置101連接在轉(zhuǎn)動板503的板面上，內(nèi)設(shè)有泵浦光源102，激光放大器105設(shè)置在泵浦光源102的光路上，諧振腔103和振蕩器104依次設(shè)置在泵浦光源102與激光放大器105之間的光路上，水冷裝置106的液體循環(huán)管路1061連接泵浦光源102和輸送泵1062；

水平光路裝置201為一個四邊形箱體結(jié)構(gòu)，設(shè)置在飛秒激光裝置101的一側(cè)，并且連接在轉(zhuǎn)動板503的板面上，第一反射鏡202設(shè)置在水平光路裝置201的進光口，第二反射鏡203、第三反射鏡205、第四反射鏡211和第五反射鏡213沿順時針方向依次設(shè)置在水平光路裝置201箱體的四個角上，并且第二反射鏡203設(shè)置在第一反射鏡202激光反射的光路上，第三反射鏡205設(shè)置在第二反射鏡203激光反射的光路上，第四反射鏡211設(shè)置在第三反射鏡205激光反射的光路上，第五反射鏡213設(shè)置在第四反射鏡211激光反射的光路上，1/2波片設(shè)置在第二反射鏡203與第三反射鏡205之間的光路上，格蘭偏振片206、分光鏡208和電動快門210依次設(shè)置在第三反射鏡205與第四反射鏡211之間的光路上，激光終止器207設(shè)置在箱體中部格蘭偏振片206激光反射的光路上，探頭209設(shè)置在箱體中部分光鏡208反射的光路上，1/4波片212設(shè)置在第四反射鏡211和第五反射鏡213反射的光路上；

豎直光路裝置301設(shè)置在水平光路裝置201的頂部，第六反射鏡302設(shè)置在豎直光路裝置301的進光口，擴束鏡303設(shè)置在第六反射鏡302反射的光路上；

激光加工裝置401設(shè)置在豎直光路裝置301的一側(cè)，二向色鏡402設(shè)置在激光加工裝置401的進光口，二向色鏡402將激光分為可視光和近紅外光，激光頭404設(shè)置在二向色鏡402的近紅外光的光路上，二向色鏡402與激光頭404之間的光路上設(shè)有可調(diào)物鏡403，可調(diào)物鏡403設(shè)置在二向色鏡402與激光頭404之間的光路上，第七反射鏡406設(shè)置在二向色鏡402可視光的光路上，微型攝像頭405設(shè)置在第七反射鏡406反射的光路上，LED照明燈407設(shè)置在激光加工裝置401的側(cè)壁上，第八反射鏡408設(shè)置在LED照明燈407的光路上。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在具體操作時，飛秒激光放大系統(tǒng)內(nèi)的泵浦光源經(jīng)諧振腔形成激光，經(jīng)振蕩器轉(zhuǎn)換輸出波形，并射出激光束，激光放大器將激光的能量和功率提高后投射至水平光路裝置的進光口，水冷裝置通過液體循環(huán)管路連接泵浦光源以及輸送泵進行降溫處理，位于水平光路裝置的第一反射鏡將激光折射至第二反射鏡上，第二反射鏡反射的激光經(jīng)過1/2波片調(diào)整偏振態(tài)及偏振態(tài)的比例后照射至第三反射鏡，第三反射鏡反射的激光經(jīng)過格蘭偏振片分為尋常光和非尋常光，尋常光照射至分光鏡，非尋常光照射至激光終止器上，激光終止器開關(guān)泵浦光源，分光鏡將激光透射光束和反射光束，透射光束朝向電動快門，電動快門控制透射光束是否繼續(xù)傳輸，反射光束照射至探頭，探頭接收激光束的成像，透射光束經(jīng)過電動快門照射至第四反射鏡，第四反射鏡反射的透射光束經(jīng)過1/4波片再次調(diào)整偏振態(tài)及偏振態(tài)的比例后照射至第五反射鏡，第五反射鏡反射的透射光束輸出至豎直光路裝置的進光口，第六反射鏡設(shè)置在豎直光路裝置的進光口，經(jīng)第六反射鏡反射的激光射入擴束鏡內(nèi)，擴束鏡放大激光光束直徑后輸出至激光加工設(shè)備的進光口，激光加工設(shè)備的進光口設(shè)有二向色鏡，二向色鏡將激光束分為近紅外光和可視光，近紅外光經(jīng)可調(diào)物鏡取焦后進入激光頭，激光頭將激光束投射置加工平臺上對物品進行加工LED照明燈通過第八反射鏡向樣品臺反射燈光便于進行實時觀測（在某些實施例中，照明燈可選用熒光燈），通過啟動螺桿升降機轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)動板向一側(cè)傾斜，便于對部件進行調(diào)整和工況觀察。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。

盡管已經(jīng)對上述各實施例進行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利保護范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍之內(nèi)。