CN111055018A - 一种减阻微结构加工***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光加工技术领域,具体涉及一种减阻微结构加工***及方法,克服现有激光直写加工效率、控形能力较差的问题,加工***包括沿光路依次设置的激光器、光路传输***、分束与光斑切换***以及紧聚焦光学***;具体加工时,通过将待加工V形槽进行分层,并将激光光束分束同时根据分层结果调整光斑,一次可以进行至少两条V形槽结构的加工,提高加工效率的同时可提高激光微加工的控形能力。
Description
技术领域
本发明属于激光加工技术领域,具体涉及一种利用激光制造减阻微结构的***及方法。
背景技术
随着民航飞机、运输机以及无人机等航空器的规模越来越大,对飞行效能等要求越来越高;同时,随着能源短缺、环保等问题的日益突出,航空器减阻研究受到国内外学者和工业界人士的广泛关注。
对于大多数处于亚音速巡航飞行的航空器,壁面摩擦力超过航空器总阻力的50%,超过1/6的发动机能耗用于克服该阻力。减小亚音速航空器壁面摩擦力,对节约能源、提高航空器的最大航程等具有重要经济效益,表面减阻研究已经成为大型航空器的基础科学问题之一。据目前研究,叶片减阻可以提高发动机整体气动减阻性能,降低油耗5%左右,增加11%以上的航程,节能减排。目前,航空器表面减阻技术主要有层流边界层控制、湍流边界层减阻等,其中湍流边界层减阻技术实用价值巨大,已经被NASA列为21世纪的航空关键技术之一。20世纪70年代,美国国家航空航天局(NASA)兰利研究中心发现,表面微沟槽结构可以改变航空器近壁区湍流结构,从而有效降低流体摩擦阻力,颠覆了传统光滑表面减阻思维。
航空器表面的V槽微结构主要能够改变流场的界面效应,抑制和延迟湍流的发生,使得流体稳定的流过接触界面,减少流体在接触面的粘附阻力,从而起到表面减阻、减摩等改善界面流体力学性能的作用。由于微结构减阻功能表面具有微尺度、几何特征复杂、功能特性与几何特征关系紧密,对三维形貌精度要求高等特点,所以对其设计,加工和检测都提出了较高的要求。
目前针对功能结构减阻结构主要采用Vibrorolling、UV-LIGA、反应离子束刻蚀、表面喷丸、表面微织构技术等方法进行,但均存在诸多问题,如反应离子束刻蚀需辅助装置或特殊气氛而且工艺过程繁琐;表面喷丸处理技术对环境有一定的危害,不环保;UV-LIGA光刻技术的精度高但工艺过程复杂且成本较高;超声波微织构加工技术不能精确地控制凹坑形貌和分布。
与其它的微织构加工技术相比激光表面微织构加工技术有其独特的优势,如可以在大气环境中进行而且对环境无污染,制作简单无需其它工艺辅助,设备成本较低,加工对象范围宽,可控制适当的尺寸和形貌等。因而激光表面微织构加工技术被认为是减阻表面织构加工领域中最具发展前景的加工技术之一。其具有材料适应性广、极小化热影响区、几乎无重铸等加工优势。同时也由于加工中非接触、无需液体/酸碱辅助的特点。但是普通的激光直写的加工效率较低、加工能力受限、控形能力较差。
因此本发明针对上述问题,拟发明一种激光分束、分层直写制造新方法,通过分束解决效率低的问题,通过与分层方法结合实现百微米级结构的精准控形。
发明内容
本发明针对现有激光直写加工效率、控形能力较差的问题,提供一种减阻微结构加工***及方法。
本发明的技术解决方案是提供一种减阻微结构加工***,包括激光器,其特殊之处在于:还包括光路传输***、分束与光斑切换***以及紧聚焦光学***;
上述激光器用于产生激光;
上述光路传输***位于激光器的出射光路中,用于将激光传输至分束与光斑切换***;
上述分束与光斑切换***用于将激光分束及切换光斑尺寸;
上述紧聚焦光学***位于分束与光斑切换***的出射光路中,用于将分束及光斑尺寸切换后的激光光束聚焦至加工面。
进一步地,上述分束与光斑切换***为空间光调制器SLM。
进一步地,上述分束与光斑切换***还可以为空间光调制器SLM与二元光学衍射元件DOE,上述空间光调制器SLM用于将激光光束进行尺寸调节,上述二元光学衍射元件DOE用于将激光束分束。
进一步地,上述紧聚焦光学***为高倍聚焦显微物镜。
进一步地,上述激光器为超快激光器,如飞秒激光器。
本发明还提供一种减阻微结构加工方法,包括以下步骤:
步骤一、设计紧聚焦光学***;
设计紧聚焦光学***,确保减阻微结构加工***理论焦深小于等于设定值;
步骤二、确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
根据不同的材料基底(金属、非金属材料),不同的激光工艺参数(功率、重频、单脉冲能量),根据经验及实验确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
步骤三、以制造焦深h为单位将待加工V形槽分层;
根据待加工V形槽的三维结构以及减阻微结构加工***的制造焦深h,沿槽深方向将待加工V形槽结构分为n层沿槽深方向排布的待加工子区域,n=H/h;其中,H为待加工V形槽的轴向深度;其中n为正整数;
步骤四、确定每一层待加工子区域的层面尺寸Φ;
通过数学计算,获得每一层待加工子区域的层面尺寸Φ,其中层面尺寸Φ为每一层待加工子区域沿待加工V形槽深度方向的中间层所对应的层面直径尺寸;
步骤五、调整激光加工头位置;
调整激光加工头位置,使第一层待加工子区域的中间层所处位置处于激光加工头的焦面处,记录此时的激光加工头的空间坐标为(x,y,z);其中第一层待加工子区域位于槽底;
步骤六、开启激光器,分束并调整光斑尺寸;
开启激光器,激光束经光路传输***传输至分束与光斑切换***,利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第一层待加工子区域的层面尺寸Φ1相等;
步骤七、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第一层待加工子区域的中间层所在位置处,控制激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动进行加工;
步骤八、待第一层待加工子区域加工完成后,调整激光加工头位置为(x,y,z+h);
步骤九、利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第二层待加工子区域的层面尺寸Φ2相等;
步骤十、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第二层待加工子区域的中间层所在位置处;激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动,实现第二层待加工子区域的加工;
步骤十一、重复步骤八至步骤十的操作,依次调整激光加工头的位置为(x,y,z+2h)……(x,y,z+nh),相对应的调整每一束加工光束的光斑尺寸为Φ3……Φn,实现V形槽加工。
本发明还提供另一种减阻微结构加工方法,包括以下步骤:
步骤一、设计紧聚焦光学***;
设计紧聚焦光学***,确保减阻微结构加工***理论焦深小于等于设定值;
步骤二、确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
根据不同的待加工材料基底,不同的激光工艺参数,确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
步骤三、以制造焦深h为单位将待加工V形槽分层;
根据待加工V形槽的三维结构以及减阻微结构加工***的制造焦深h,沿槽深方向将待加工V形槽分为n层待加工子区域,其中n=H/h,H为待加工V形槽的轴向深度;
步骤四、确定每一层待加工子区域的层面尺寸Φ;
通过数学计算,获得每一层待加工子区域的层面尺寸Φ,其中层面尺寸Φ为每一层待加工子区域沿待加工V形槽深度方向的中间层对应的层面直径尺寸;
步骤五、调整激光加工头位置;
调整激光加工头位置,使第n层待加工子区域的中间层处于激光加工头的焦面处,记录此时的激光加工头的空间坐标为(x,y,z);上述第n层待加工子区域位于槽顶;
步骤六、开启激光器,分束并调整光斑尺寸;
开启激光器,激光束经光路传输***传输至分束与光斑切换***,利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第n层待加工子区域的层面尺寸Φn相等;
步骤七、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第n层待加工子区域的中间层所在位置处,控制激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动进行加工;
步骤八、待第n层待加工子区域加工完成后,调整激光加工头位置为(x,y,z-h);
步骤九、利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第n-1层待加工子区域的层面尺寸Φn-1相等;
步骤十、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第n-1层待加工子区域的中间层所在位置处;激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动,实现第n-1层待加工子区域的加工;
步骤十一、重复步骤八至步骤十的操作,依次调整激光加工头的位置为(x,y,z-2h)……(x,y,z-nh),相对应的调整每一束加工光束的光斑尺寸为Φn-2……Φ1,实现V形槽加工。
进一步地,利用SLM将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑调整为当前待加工子区域的层面尺寸Φ。可通过将分束全息图和光斑尺寸调整的全息图进行叠加实现。
进一步地,也可以先利用DOE将激光光束整形为至少两束加工光束,再利用SLM将每一束加工光束的光斑调整为当前待加工子区域的层面尺寸Φ;
或先利用空间光调制器SLM将激光光束的光斑调整为mΦ,利用二元光学衍射元件DOE将激光光束整形为m束加工光束,每一束加工光束的光斑尺寸为Φ,其中m大于等于2。
进一步地,根据目前紧聚焦光学***的设计,设计紧聚焦光学***,确保减阻微结构加工***理论焦深小于等于2um。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过将待加工V形槽进行分层,并将激光光束分束同时根据分层结果调整光斑,一次可以进行至少两条V形槽结构的加工,提高了利用激光加工V形槽减阻微结构的加工效率。
2、本发明以加工***的制造焦深h为单位将待加工V形槽进行分层,且通过调整每层的光斑尺寸为待加工子区域中间层的层面尺寸,提高了激光微加工的控形能力,目前的激光一次性加工由于焦深控制的问题只能将理论设计的“V”形槽做出类似于“U”形结构,对于V形槽的控形能力较差,而通过此方法可以进一步提高激光微加工的控形能力。
3、本发明进一步提高了激光加工***加工V形槽的能力,传统一次性加工实现微型槽的深度一般均在几微米至十微米,激光直径尺寸不可调且尺寸也在10微米以内,但是通过本发明的分层、分束结合激光光斑直径在线可调的制造方式,可以实现深度在百微米、直径在百微米以内的V形槽的制造。
附图说明
图1a为本发明实施例公开的其中一种加工***的框图;
图1b为本发明实施例公开的另一种加工***的框图;
图2为本发明实施例公开加工方法的框流程图;
图3为本发明实施例公开加工方法中对待加工V形槽分层的示意图;
图4a为本发明实施例公开的加工过程示意图一;
图4b为本发明实施例公开的加工过程示意图二。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步地描述。
实施例一
从图1a及图1b中可以看出,本实施例减阻微结构加工***,包括激光器及沿光路依次设置的光路传输***、分束与光斑切换***以及紧聚焦光学***。
其中激光器可以为超快激光器,如飞秒激光器,产生飞秒激光;光路传输***位于激光器的出射光路中,将激光传输至分束与光斑切换***;分束与光斑切换***将激光分束及切换光斑尺寸;如图1a,本实施例中分束与光斑切换***可以只包括空间光调制器SLM;如图1b,本实施例中分束与光斑切换***还可以包括空间光调制器SLM与二元光学衍射元件DOE。当只包括空间光调制器SLM时,可通过将分束全息图和光斑尺寸调整的全息图进行叠加,利用空间光调制器SLM将激光分束及切换光斑尺寸。当包括空间光调制器SLM与二元光学衍射元件DOE,利用空间光调制器SLM将激光光束进行尺寸调节,利用DOE将激光束分束。紧聚焦光学***位于分束与光斑切换***的出射光路中,用于将分束及光斑尺寸切换后的激光光束聚焦至加工面。本实施例中选用高倍聚焦显微物镜作为紧聚焦光学***。
如图2,本实施例通过下述过程实现V形槽的加工:
步骤一、设计紧聚焦光学***;
设计紧聚焦光学***,确保减阻微结构加工***理论焦深小于等于2um;
步骤二、确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
根据不同的材料基底(金属、非金属材料),不同的激光工艺参数(功率、重频、单脉冲能量),根据经验及实验确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
步骤三、以制造焦深h为单位将待加工V形槽分层;
根据待加工V形槽的三维形貌参数以及减阻微结构加工***的制造焦深h,沿槽深方向将待加工V形槽结构分为沿槽深方向排布的n层待加工子区域,n=H/h;其中,H为待加工V形槽的轴向深度;如图3,除第一层待加工子区域外,其余每层待加工子区域的轴向截面均为梯形,且中心线与V形槽的中心线位于同一直线。
步骤四、确定每一层待加工子区域的层面尺寸Φ;
通过计算,获得每一层待加工子区域的层面尺寸Φ,其中层面尺寸Φ为每一层待加工子区域沿待加工V形槽深度方向的中间层所对应的层面直径尺寸,即图3中各个虚线所在平面的直径。
步骤五、调整激光加工头位置,使第一层待加工子区域的加工位置即中间层所处位置处于激光加工头的焦面处,记录此时的激光加工头的空间坐标为(x,y,z);
步骤六、开启激光器,分束并调整光斑尺寸;
开启激光器,激光束经光路传输***传输至分束与光斑切换***,利用分束与光斑切换***将激光光束整形为四束加工光束,将并将每一束加工光束的光斑尺寸(光斑直径)调整至与第一层待加工子区域的层面尺寸Φ1相等;其他实施例中可以根据实际需求,将激光光束整形为大于等于2的任意数量的加工光束。如图4a,利用SLM将激光光束整形为四束加工光束,并将每一束加工光束的光斑调整为当前待加工子区域的层面尺寸Φ。可通过将分束全息图和光斑尺寸调整的全息图进行叠加实现。如图4b,也可以利用SLM先将激光光束的光斑尺寸调节为4Φ1,然后再利用DOE将激光光束整形为四束加工光束;当然也可以先利用DOE将激光光束整形为四束加工光束,再通过SLM先将四束加工光束的光斑尺寸调节为Φ1。
步骤七、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第一层待加工子区域的中间层所在位置处,控制激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动进行加工,如图4a与图4b所示;
步骤八、待第一层待加工子区域加工完成后,调整激光加工头位置为(x,y,z+h);
步骤九、利用分束与光斑切换***将激光光束整形为四束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第二层待加工子区域的层面尺寸Φ2相等;
步骤十、四束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第二层待加工子区域的中间层所在位置处;激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动,实现第二层待加工子区域的加工;
步骤十一、重复步骤八至步骤十的操作,依次调整激光加工头的位置为(x,y,z+2h)……(x,y,z+nh),相对应的调整每一束加工光束的光斑尺寸为Φ3……Φn,实现V形槽加工。
实施例二
本实施例与实施例一中的加工方法略有不同,主要体现在实施例一是从下至上加工,而本实施例是从上至下加工,具体过程如下:
步骤一、设计紧聚焦光学***;
设计紧聚焦光学***,确保减阻微结构加工***理论焦深小于等于2um;
步骤二、确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
根据不同的材料基底(金属、非金属材料),不同的激光工艺参数(功率、重频、单脉冲能量),根据经验及实验确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
步骤三、以制造焦深h为单位将待加工V形槽分层;
根据待加工V形槽的三维形貌参数以及减阻微结构加工***的制造焦深h,沿槽深方向将待加工V形槽结构分为沿槽深方向排布的n层待加工子区域,n=H/h;其中,H为待加工V形槽的轴向深度;如图3,除第一层待加工子区域外,其余每层待加工子区域的轴向截面均为梯形,且中心线与V形槽的中心线位于同一直线。
步骤四、确定每一层待加工子区域的层面尺寸Φ;
通过计算,获得每一层待加工子区域的层面尺寸Φ,其中层面尺寸Φ为每一层待加工子区域沿待加工V形槽深度方向的中间层所对应的层面直径尺寸,即图3中各个虚线所在平面的直径。
步骤五、调整激光加工头位置,使第n层待加工子区域的加工位置即中间层所处位置处于激光加工头的焦面处,记录此时的激光加工头的空间坐标为(x,y,z);从图3中可以看出,第n层待加工子区域位于槽顶;
步骤六、开启激光器,分束并调整光斑尺寸;
开启激光器,激光束经光路传输***传输至分束与光斑切换***,利用分束与光斑切换***将激光光束整形为四束加工光束,将并将每一束加工光束的光斑尺寸(光斑直径)调整至与第一层待加工子区域的层面尺寸Φn相等;其他实施例中可以根据实际需求,将激光光束整形为大于等于2的任意数量的加工光束。如图4a,利用SLM将激光光束整形为四束加工光束,并将每一束加工光束的光斑调整为当前待加工子区域的层面尺寸Φ。可通过将分束全息图和光斑尺寸调整的全息图进行叠加实现。如图4b,也可以利用SLM先将激光光束的光斑尺寸调节为4Φn,然后再利用DOE将激光光束整形为四束加工光束;当然也可以先利用DOE将激光光束整形为四束加工光束,再通过SLM先将四束加工光束的光斑尺寸调节为Φn。
步骤七、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第n层待加工子区域的中间层所在位置处,控制激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动进行加工,如图4a与图4b所示;
步骤八、待第n层待加工子区域加工完成后,调整激光加工头位置为(x,y,z-h);
步骤九、利用分束与光斑切换***将激光光束整形为四束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第n-1层待加工子区域的层面尺寸Φn-1相等;
步骤十、四束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第n-1层待加工子区域的中间层所在位置处;激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动,实现第n-1层待加工子区域的加工;
步骤十一、重复步骤八至步骤十的操作,依次调整激光加工头的位置为(x,y,z-2h)……(x,y,z-nh),相对应的调整每一束加工光束的光斑尺寸为Φn-2……Φ1,实现V形槽加工。
Claims (10)
1.一种减阻微结构加工***,包括激光器,其特征在于:还包括依次沿光路设置的光路传输***、分束与光斑切换***以及紧聚焦光学***;
所述激光器用于产生激光;
所述光路传输***用于将激光传输至分束与光斑切换***;
所述分束与光斑切换***用于将激光分束及切换光斑尺寸;
所述紧聚焦光学***用于将分束及光斑尺寸切换后的激光聚焦至待加工面。
2.根据权利要求1所述的减阻微结构加工***,其特征在于:所述分束与光斑切换***为空间光调制器SLM。
3.根据权利要求1所述的减阻微结构加工***,其特征在于:所述分束与光斑切换***为空间光调制器SLM与二元光学衍射元件DOE,所述空间光调制器SLM用于调节激光光斑,所述二元光学衍射元件DOE用于将激光分束。
4.根据权利要求2或3所述的减阻微结构加工***,其特征在于:所述紧聚焦光学***为高倍聚焦显微物镜。
5.根据权利要求4所述的减阻微结构加工***,其特征在于:所述激光器为超快激光器。
6.一种减阻微结构加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、设计紧聚焦光学***;
设计紧聚焦光学***,确保减阻微结构加工***理论焦深小于等于设定值;
步骤二、确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
根据不同的待加工材料基底,不同的激光工艺参数,确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
步骤三、以制造焦深h为单位将待加工V形槽分层;
根据待加工V形槽的三维结构以及减阻微结构加工***的制造焦深h,沿槽深方向将待加工V形槽分为n层待加工子区域,其中n=H/h,H为待加工V形槽的轴向深度;其中n为正整数;
步骤四、确定每一层待加工子区域的层面尺寸Φ;
通过数学计算,获得每一层待加工子区域的层面尺寸Φ,其中层面尺寸Φ为每一层待加工子区域沿待加工V形槽深度方向的中间层对应的层面直径尺寸;
步骤五、调整激光加工头位置;
调整激光加工头位置,使第一层待加工子区域的中间层处于激光加工头的焦面处,记录此时的激光加工头的空间坐标为(x,y,z);所述第一层待加工子区域位于槽底;
步骤六、开启激光器,分束并调整光斑尺寸;
开启激光器,激光束经光路传输***传输至分束与光斑切换***,利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第一层待加工子区域的层面尺寸Φ1相等;
步骤七、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第一层待加工子区域的中间层所在位置处,控制激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动进行加工;
步骤八、待第一层待加工子区域加工完成后,调整激光加工头位置为(x,y,z+h);
步骤九、利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第二层待加工子区域的层面尺寸Φ2相等;
步骤十、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第二层待加工子区域的中间层所在位置处;激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动,实现第二层待加工子区域的加工;
步骤十一、重复步骤八至步骤十的操作,依次调整激光加工头的位置为(x,y,z+2h)……(x,y,z+nh),相对应的调整每一束加工光束的光斑尺寸为Φ3……Φn,实现V形槽加工。
7.一种减阻微结构加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、设计紧聚焦光学***;
设计紧聚焦光学***,确保减阻微结构加工***理论焦深小于等于设定值;
步骤二、确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
根据不同的待加工材料基底,不同的激光工艺参数,确定减阻微结构加工***的制造焦深h;
步骤三、以制造焦深h为单位将待加工V形槽分层;
根据待加工V形槽的三维结构以及减阻微结构加工***的制造焦深h,沿槽深方向将待加工V形槽分为n层待加工子区域,其中n=H/h,H为待加工V形槽的轴向深度;
步骤四、确定每一层待加工子区域的层面尺寸Φ;
通过数学计算,获得每一层待加工子区域的层面尺寸Φ,其中层面尺寸Φ为每一层待加工子区域沿待加工V形槽深度方向的中间层对应的层面直径尺寸;
步骤五、调整激光加工头位置;
调整激光加工头位置,使第n层待加工子区域的中间层处于激光加工头的焦面处,记录此时的激光加工头的空间坐标为(x,y,z);所述第n层待加工子区域位于槽顶;
步骤六、开启激光器,分束并调整光斑尺寸;
开启激光器,激光束经光路传输***传输至分束与光斑切换***,利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第n层待加工子区域的层面尺寸Φn相等;
步骤七、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第n层待加工子区域的中间层所在位置处,控制激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动进行加工;
步骤八、待第n层待加工子区域加工完成后,调整激光加工头位置为(x,y,z-h);
步骤九、利用分束与光斑切换***将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑尺寸调整至与第n-1层待加工子区域的层面尺寸Φn-1相等;
步骤十、至少两束加工光束经过紧聚焦光学***后,聚焦至第n-1层待加工子区域的中间层所在位置处;激光加工头沿着待加工V形槽的长度方向运动,实现第n-1层待加工子区域的加工;
步骤十一、重复步骤八至步骤十的操作,依次调整激光加工头的位置为(x,y,z-2h)……(x,y,z-nh),相对应的调整每一束加工光束的光斑尺寸为Φn-2……Φ1,实现V形槽加工。
8.根据权利要求6或7所述的减阻微结构加工方法,其特征在于:利用空间光调制器SLM将激光光束整形为至少两束加工光束,并将每一束加工光束的光斑调整为当前待加工子区域的层面尺寸Φ。
9.根据权利要求6或7所述的减阻微结构加工方法,其特征在于:先利用二元光学衍射元件DOE将激光光束整形为至少两束加工光束,再利用空间光调制器SLM将每一束加工光束的光斑调整为当前待加工子区域的层面尺寸Φ;
或先利用空间光调制器SLM将激光光束的光斑调整为mΦ,利用二元光学衍射元件DOE将激光光束整形为m束加工光束,每一束加工光束的光斑尺寸为Φ,其中m大于等于2。
10.根据权利要求6或7所述的减阻微结构加工方法,其特征在于:所述设定值为2um。
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