CN112495941B - 一种远程激光清洗*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种远程激光清洗***，包括激光器、能量传输光纤、激光准直扩束***、激光对准***、激光耦合***和激光清洗头，所述的激光器通过能量传输光纤与激光准直扩束***相连，提供用于激光清洗的激光能量；所述激光耦合***与通过能量传输光纤与激光清洗头相连；所述激光对准***用于将所述激光准直扩束***与激光耦合***的中心轴线调整在同一直线上。本发明将激光准直扩束***与激光耦合***分离开来，能够实现对大型船舶表面、山区电塔等激光清洗设备难以到达的位置场所的清洗，具有操作简便，清洗高效稳定、安全可靠等优势。

Description

一种远程激光清洗***
技术领域
本发明属于激光清洗技术领域，尤其涉及一种远程激光清洗***。
背景技术
激光清洗技术利用激光与材料之间的相互作用，产生的烧蚀、蒸发、剥离和冲击波等效应，实现对待清洗表面的油渍、油漆、氧化层、锈迹等污染物去除。与传统清洗方法相比，激光清洗技术具有无可比拟的优势：非机械接触、精准定位清洗位置、可应用于复杂的曲面形状、清洗效率高、无环境污染等优点。
激光清洗设备包含激光器、激光清洗头和传输光纤。激光清洗设备的重量与激光器的功率相关。激光功率越大，激光清洗设备的体积与重量就会越大。工程应用中常见的小功率激光清洗设备的体积在1mm3以内、重量在25kg以内，其中传输光纤的长度在5～10m之间，光纤长度太短操作不方便，太长则激光在传输存在较大的损耗，且易于弯折断裂。因此待清洗物体表面与激光清洗***之间的距离不能过长，目前的激光清洗设备很难应用在大型船舶表面、山区电塔等设备难以到达的位置场所。
为解决此问题，人们采用远程激光清洗***，公开号为“CN108941916A”的中国发明专利申请提供了“一种用于电力设备的远程激光除锈装置”，采用的方式是激光清洗***在铁塔下方发射激光，激光经过无人机上的反射镜反射，作用在铁塔的待清洗位置表面，实现表面锈蚀层的去除。这种远程激光清洗方式效果明显，但存在缺点：(1)无人机的电池只能维持15～30分钟，无法满足长时间作业要求；(2)无人机易受气流影响，无法精准且稳定地定位清洗位置；(3)在清洗过程中无人机的操控复杂且繁琐；(4)清洗过程需要操作人员具有对无人机的较强操控能力，且无人机存在很大坠机失联风险。
发明内容
针对现有技术中存在的问题及不足，本发明提供一种远程激光清洗***，实现对大型船舶表面、山区电塔等激光清洗设备难以到达的位置场所的清洗，具有操作简便，清洗高效稳定、安全可靠等优势。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的。
一种远程激光清洗***，其特征在于，包括激光器、能量传输光纤、激光准直扩束***、激光对准***、激光耦合***和激光清洗头，所述的激光器通过能量传输光纤与激光准直扩束***相连，提供用于激光清洗的激光能量；所述激光耦合***与通过能量传输光纤与激光清洗头相连；
所述激光准直扩束***用于将激光进行准直和扩束，扩束倍数
Figure BDA0002770909220000021
取整数，满足激光能量密度在扩束后小于500mw/mm2，其中，I为激光扩束后的激光能量密度，且I≦500mw/mm2，P为激光器的功率，r为激光扩束前的激光光斑半径，π为圆周率；
所述激光耦合***用于将接收到的激光光束压缩聚焦，耦合到能量传输光纤中；
所述激光对准***用于将所述激光准直扩束***的中心轴线与激光耦合***的中心轴线调整在同一直线上，包括：
第一仰角调节装置、第二仰角调节装置，分别用于调节激光准直扩束***、激光耦合***的俯仰角；以及，
校准光源、靶标，分别装在激光准直扩束***、激光耦合***处，用于校准激光准直扩束***、激光耦合***在同一直线上。
进一步地，所述激光耦合***的接收口径大于激光扩束后光斑的直径。
进一步地，所述激光准直扩束***的第一透镜设置有光阑面。
进一步地，所述激光准直扩束***从左往右依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，其中第一透镜和第二透镜为准直透镜，将光纤发出的激光进行准直，第三透镜和第四透镜为扩束透镜，将光束进行扩束，扩束后的光束直径大于30mm；所述激光耦合***从左往右依次为第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和圆台透镜，第五透镜和第六透镜为光束压缩透镜，将接收到的光束压缩传输，第七透镜和第八透镜为聚焦透镜，将激光进行聚焦，聚焦透镜将激光束聚焦，聚焦后光斑直径D满足0.4mm＜D＜1.2mm；圆台透镜紧挨聚焦透镜的一端的外径大于聚焦后光斑直径D、远离聚焦透镜的一端的外径小于能量传输光纤的纤芯直径。
进一步地，第一透镜为正透镜，前表面曲率半径为无限大，后表面曲率半径为-11mm～-12mm，厚度为2.4mm～2.6mm；
所述第二透镜为正透镜，前表面曲率半径为40mm～41mm，后表面曲率半径为-74mm～-76mm，厚度为2.4mm～2.6mm；
所述第三透镜为负透镜，前表面曲率半径为-7.5mm～-8.5mm，后表面曲率半径为45mm～47mm，厚度为2.4mm～2.6mm；
所述第四透镜为正透镜，前表面曲率半径为71mm～73mm，后表面曲率半径为-50mm～-48mm，厚度为14mm～16mm；
其中，第一透镜为非球面透镜，第二透镜为球面透镜，第三透镜为球面透镜，第四透镜为非球面透镜；
所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.4mm～1.6m，所述第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为8mm～12mm，所述第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为44mm～46mm；
所述激光耦合***的第五透镜与激光准直扩束***的第四透镜参数相同、第六透镜与第三透镜相同，第七透镜与第二透镜相同，第八透镜与第一透镜相同。
进一步地，所述激光清洗头的内部光学***包含从左往右依次设置的第九透镜、第十透镜、第十一透镜、反射镜、鲍威尔棱镜，第九透镜为准直透镜，将光纤发出的激光进行准直；第十透镜和第十一透镜为光束压缩透镜，将激光进行压缩；反射镜将激光光束进行90°转向，鲍威尔棱镜将圆形光斑转换成线性光斑。
进一步地，所述第九透镜为正透镜，前表面曲率半径为无限大，后表面曲率半径为-3.2mm～-2.8m，厚度为1.9mm～2.1mm；
第十透镜为正透镜，前表面曲率半径为10mm～11mm，后表面曲率半径为-49mm～-47mm，厚度为1.9mm～2.1mm；
第十一透镜为负透镜，前表面曲率半径为-3.1mm～-2.9mm，后表面曲率半径为-3.1mm～-2.9mm，厚度为1.9mm～2.1mm；
所述反射镜为平面反射镜，厚度为1mm～3mm；
所述鲍威尔棱镜的前表面曲率半径为-0.2mm～-0.4mm，二次曲线常数为3，后表面曲率半径为无限大，二次曲线常数为0，厚度为2.9mm～3.1mm；
所述第九透镜与第十透镜之间的空气间隔为2.9mm～3.1mm，所述第十透镜与第十一透镜之间的空气间隔为14mm～16mm，所述第十一透镜与反射镜之间的空气间隔为8mm～50mm，所述反射镜与鲍威尔棱镜之间的空气间隔为8mm～50mm，所述鲍威尔棱镜到清洗样件的距离T为10mm～100mm；
其中，所述第九透镜为非球面透镜，第十透镜、第十一透镜为球面透镜。
进一步地，所述激光清洗头的内部光学***出射的线性光斑的长度为L与宽度为H满足
Figure BDA0002770909220000031
其中P为激光器功率，η1为激光在能量传输光纤中的传输效率，η2为激光的耦合效率，v激光出射频率，K为清洗污染物的清洗阈值能量密度。
进一步地，所述激光清洗头包含与激光器无线通信***，用于激光清洗头与激光器之间信号的相互连接，在激光清洗头位置处，实现远程控制激光器的出光和关闭。
进一步地，所述激光器为脉冲激光器或连续激光器；所述能量传输光纤的典型纤芯直径为600μm，数值孔径为0.3。
本发明具有以下有利效果：
(1)实现远程激光清洗，解决对大型船舶表面、山区电塔等激光清洗设备难以到达的位置场所表面，高效稳定清洗的难题。
(2)操作简便。只需将激光接收***移动到待清洗位置处固定，调整激光发射***与激光对准***的仰角及旋转位置后，操作人员便可通过直接控制激光清洗头精准清洗。
(3)安全可靠。传输的激光能量密度低，在安全范围之内，人或物不会被伤害或损坏。
(4)激光清洗头重量轻、耐用性好、可移动性强。采用鲍威尔棱镜将激光转成线性激光，减轻激光清洗头质量。
(5)具有大焦深性能，可以方便快速寻找到合适的清洗工作距离，并且在凹凸不平的表面清洗的优势明显。
(6)便于与爬壁机器人集成应用，实现高精度的自动化激光清洗。
附图说明
图1为本发明所述远程激光清洗***的结构示意图。
图2为所述激光扩束***结构示意图。
图3为所述激光耦合***结构示意图。
图4为所述激光清洗头内部光学***结构示意图。
图5为激光耦合***的聚焦光斑图。
图6为典型的激光清洗时线性光斑性能图一，工作距离45mm，线性光斑的长为19.6mm，宽为0.24mm。
图7为典型的激光清洗时线性光斑性能图二，工作距离80mm，线性光斑的长为35mm，宽为0.24mm。
图中：1.激光器；2.能量传输光纤；3.激光扩束***；31.第一透镜；32.第二透镜；33.第三透镜；34.第四透镜；4.第一仰角调节装置；5.激光耦合***；51.第五透镜；52.第六透镜；53.第七透镜；54.第八透镜；55.圆台透镜；6.第二仰角调节装置；7.能量传输光纤；8.激光清洗头；81.第九透镜；82.第十透镜；83.第十一透镜；84.反射镜；85.鲍威尔棱镜；9.样件。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1所示为本发明所述的远程激光清洗装置，包括激光器1、能量传输光纤2、激光准直扩束***3、第一仰角调节装置4、激光耦合***5、第二仰角调节装置6、能量传输光纤7、激光清洗头8，校准光源以及靶标。所述的激光器通过能量传输光纤与激光准直扩束***相连，提供用于激光清洗的激光能量；所述激光耦合***与通过能量传输光纤与激光清洗头相连。第一仰角调节装置4、第二仰角调节装置6、校准光源以及靶标构成激光对准***，用于将调整至激光准直扩束***3、激光耦合***5的轴线位于同一直线上。
所述激光器1为脉冲激光器或连续激光器，产生能够去除污染物的激光能量，激光波长选择污染物吸收系数大的，例如1064nm、532nm等波段。本实施例中采用500W光纤脉冲激光器，产生1064nm波长激光。所述能量传输光纤器纤芯直径为600μm，数值孔径为0.3，保证激光的高耦合效率及光纤的弯折性。。经过能量传输光纤2的传输，进入到激光准直扩束***3。
如图2所示，所述激光准直扩束***，目的是将激光进行准直和扩束，降低激光能量密度，扩束倍数满足激光能量密度在扩束后小于500mw/mm2，也就是满足Class3B安全等级要求，避免对人造成伤害和对物品造成损坏。激光准直扩束***3包括第一透镜31、第二透镜32、第三透镜33、第四透镜34。所述第一透镜31和第二透镜32为准直透镜，将光纤发出的激光进行准直为直径为8mm的光斑。第三透镜33和第四透镜34为扩束透镜，将光束进行扩束为直径为40mm的光斑。
第一仰角调节装置4和第二仰角调节装置6分别调整激光准直扩束***3、激光耦合***5的俯仰角的仰角和旋转角度，结合分别装在激光准直扩束***、激光耦合***处的校准光源、靶标，用于校准激光准直扩束***、激光耦合***在同一直线上，使扩束后的激光中心轴与激光耦合***5的中心轴在同一条直线上。
如图3所示，激光耦合***包括从左往右依次设置的第五透镜51、第六透镜52、第七透镜53、第八透镜54。所述第五透镜51和第六透镜52为光束压缩透镜，将接收到的光束进行压缩。第七透镜53和第八透镜54为聚焦透镜，聚焦透镜将激光束聚焦，聚焦后光斑直径为1mm。所述的圆台透镜将激光进一步压缩成直径为0.4mm的光斑，将激光耦合进能量传输光纤7中，能量传输光纤7将激光传输到激光清洗头8内部的光学***。圆台透镜紧挨聚焦透镜的一端的外直径为2mm、远离聚焦透镜的一端的外直径为0.5mm。
如图4所示，激光清洗头8内部光学***包括第九透镜81、第十透镜82、第十一透镜83、反射镜84、鲍威尔棱镜85。第九透镜81为准直透镜，将光纤发出的激光进行准直。所述第十透镜82和第十一透镜83为光束压缩透镜，将光线进行压缩成直径为0.24mm的光斑。反射镜84将激光光束进行90°转向，鲍威尔棱镜85，将圆形光斑转换成线性光斑。
具体的，所述激光准直扩束***的第一透镜31为非球面正透镜，第二透镜32为球面正透镜，第三透镜33为球面负透镜，第四透镜34为非球面正透镜；其材质都为熔石英。在第一透镜31处设置有光阑面。
第一透镜31的前表面曲率半径为无限大，后表面曲率半径为-11.2324mm，所述第二透镜32的前表面曲率半径为40.2225mm，厚度为2.5mm。所述第二透镜32的后表面曲率半径为-75.0795mm，所述第三透镜33的前表面曲率半径为-8.0993mm，厚度为2.5mm。所述第三透镜33的后表面曲率半径为46.3867mm，厚度为2.5mm。所述第四透镜34的前表面曲率半径为72.6430mm，后表面曲率半径为-49.3993mm。厚度为15mm。所述第一透镜31与第二透镜32之间的空气间隔为1.5mm，所述第二透镜32与第三透镜33之间的空气间隔为10mm，所述第三透镜33与第四透镜34之间的空气间隔为45mm。
所述激光的扩束倍数N取整数，满足
Figure BDA0002770909220000061
这里I为激光扩束后的激光能量密度，且I≦500mw/mm2，P为激光器的功率，r为激光扩束前的激光光斑半径，π为圆周率。本实施例中。所述激光准直扩束***为5倍扩束***，先将激光准直为8mm直径的光斑，再将8mm的光斑扩束成40mm的光斑，扩束后激光的功率密度为
Figure BDA0002770909220000062
Figure BDA0002770909220000063
满足Class3B安全等级要求。
所述激光耦合***，其第五透镜51与激光扩束***的第四透镜34参数相同、第六透镜52与第三透镜33相同，第七透镜53与第二透镜32相同，第八透镜54与第一透镜31相同。
所述耦合***中的聚焦透镜将激光束聚焦，聚焦后光斑直径D满足0.4mm＜D＜1.2mm。圆台透镜紧挨聚焦透镜的一端外径大于激光的聚焦光斑，远离聚焦透镜的另一端外径小于能量传输光纤的纤芯直径，便于将激光光束压缩耦合进能量传输光纤中。
本实施例中，聚焦透镜将激光进行聚焦成直径为1mm的光斑，圆台透镜紧挨聚焦透镜的一端外径为2mm，远离聚焦透镜的另一端外径为0.5mm，长度为10mm，将激光光束压缩耦合进能量传输光纤中。
所述激光清洗头内部光学***的第九透镜81为非球面正透镜，第十透镜82为球面正透镜，第十一透镜83为球面负透镜。第九透镜81、第十透镜82、第十一透镜83、反射镜84、鲍威尔棱镜85的材质均为熔石英。
第九透镜81的前表面曲率半径为无限大，后表面曲率半径为-2.8716mm，所述第十透镜82的前表面曲率半径为10.8063mm，厚度为2mm。所述第十透镜82的后表面曲率半径为-48.7200mm，厚度为2mm。所述第十一透镜83的前表面曲率半径为-3.042mm，所述第十一透镜83的后表面曲率半径为-3.042mm，厚度为2mm。所述反射镜84为平面反射镜，厚度为1.5mm。所述鲍威尔棱镜85的前表面曲率半径为-0.3mm，二次曲线常数为3。后表面曲率半径为无限大，二次曲线常数为0厚度为3mm。所述第九透镜81与第十透镜82之间的空气间隔为3mm，所述第十透镜82与第十一透镜83之间的空气间隔为15mm，所述第十一透镜83与反射镜84之间的空气间隔为20mm，所述反射镜84与鲍威尔棱镜85之间的空气间隔为20mm。
所述鲍威尔棱镜85到清洗样件9的距离T为45mm时，光斑长为19.6mm，宽为0.24mm，当所述鲍威尔棱镜85到清洗样件9的距离T为80mm时光斑长为35mm，宽为0.24mm。
进一步地，所述激光清洗头包含与激光器无线通信***。无线通信***保证与激光器之间信号相互连接。在激光清洗头位置处，即可远程控制激光器的出光和关闭。
激光扩束***及耦合***的实际镜片参数和厚度如下表1所示：
表1(单位：毫米)：
表面 曲率半径 厚度 玻璃材料
第一透镜31前表面 无限 2.500 SILICA
第一透镜31*后表面 -11.2324 1.500
第二透镜32前表面 40.2225 2.500 SILICA
第二透镜32后表面 -75.0795 10.000
第三透镜33前表面 -8.0993 2.500 SILICA
第三透镜33后表面 46.3867 45.000
第四透镜34前表面 72.6430 15.000 SILICA
第四透镜34*后表面 -49.3993 500000.000
第五透镜51*前表面 49.3993 15.000 SILICA
第五透镜51后表面 -72.6430 45.000
第六透镜52前表面 -46.3867 2.500 SILICA
第六透镜52后表面 8.0993 10.000
第七透镜53前表面 75.0795 2.500 SILICA
第七透镜53后表面 -40.2225 1.500
第八透镜54*前表面 11.2324 2.500 SILICA
第八透镜54后表面 无限 -
注：表中带*的量为非球面
表2为第一透镜31的后表面和第四透镜34的后表面非球面数据，其中非球面公式为：
Figure BDA0002770909220000081
其中，z：非球面的深度；
r：从光轴到透镜面的距离，mm；
K：离心率；
c：近轴曲率；
A,B,C,D,E,F,G,H,I,J分别为4,6,8,10,12,14,16,18,20阶非球面系数；
表2：第一透镜31的后表面和第四透镜34的后表面非球面数据
Figure BDA0002770909220000082
激光清洗头内部光学***实际镜片参数和厚度如下表3所示：
表3(单位：毫米)：
Figure BDA0002770909220000083
Figure BDA0002770909220000091
注：表中带*的量为非球面
表4为第九透镜81的后表面和鲍维尔棱镜85的前表面非球面数据。
表4：
Figure BDA0002770909220000092
图5为激光耦合***的聚焦光斑图，聚焦光斑的半径为500μm。
图6为当清洗面距离激光清洗头为45mm时，激光清洗时线性光斑性能图其长为19.6mm，宽为0.24mm。
图7为当清洗面距离激光清洗头为80mm时，激光清洗时线性光斑性能图其长为35mm，宽为0.24mm。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种远程激光清洗***，其特征在于，包括激光器、能量传输光纤、激光准直扩束***、激光对准***、激光耦合***和激光清洗头，所述的激光器通过能量传输光纤与激光准直扩束***相连，提供用于激光清洗的激光能量；所述激光耦合***与通过能量传输光纤与激光清洗头相连；
所述激光准直扩束***用于将激光进行准直和扩束，扩束倍数
Figure FDA0003310000900000011
取整数，满足激光能量密度在扩束后小于500mw/mm2，其中，I为激光扩束后的激光能量密度，且I≦500mw/mm2，P为激光器的功率，r为激光扩束前的激光光斑半径，π为圆周率；所述激光准直扩束***从左往右依次为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，其中第一透镜和第二透镜为准直透镜，将光纤发出的激光进行准直，第三透镜和第四透镜为扩束透镜，将光束进行扩束，扩束后的光束直径大于30mm；所述激光耦合***从左往右依次为第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和圆台透镜，第五透镜和第六透镜为光束压缩透镜，将接收到的光束压缩传输，第七透镜和第八透镜为聚焦透镜，将激光进行聚焦，聚焦透镜将激光束聚焦，聚焦后光斑直径D满足0.4mm＜D＜1.2mm；圆台透镜紧挨聚焦透镜的一端的外径大于聚焦后光斑直径D、远离聚焦透镜的一端的外径小于能量传输光纤的纤芯直径；
所述激光耦合***用于将接收到的激光光束压缩聚焦，耦合到能量传输光纤中；
所述激光对准***用于将所述激光准直扩束***的中心轴线与激光耦合***的中心轴线调整在同一直线上，包括：
第一仰角调节装置、第二仰角调节装置，分别用于调节激光准直扩束***、激光耦合***的俯仰角；以及，
校准光源、靶标，分别装在激光准直扩束***、激光耦合***处，用于校准激光准直扩束***、激光耦合***在同一直线上。
2.根据权利要求1所述的远程激光清洗***，其特征在于，所述激光耦合***的接收口径大于激光扩束后光斑的直径。
3.根据权利要求1所述的远程激光清洗***，其特征在于，所述激光准直扩束***的第一透镜设置有光阑面。
4.根据权利要求1所述的远程激光清洗***，其特征在于，
第一透镜为正透镜，前表面曲率半径为无限大，后表面曲率半径为-11mm～-12mm，厚度为2.4mm～2.6mm；
所述第二透镜为正透镜，前表面曲率半径为40mm～41mm，后表面曲率半径为-74mm～-76mm，厚度为2.4mm～2.6mm；
所述第三透镜为负透镜，前表面曲率半径为-7.5mm～-8.5mm，后表面曲率半径为45mm～47mm，厚度为2.4mm～2.6mm；
所述第四透镜为正透镜，前表面曲率半径为71mm～73mm，后表面曲率半径为-50mm～-48mm，厚度为14mm～16mm；
其中，第一透镜为非球面透镜，第二透镜为球面透镜，第三透镜为球面透镜，第四透镜为非球面透镜；
所述第一透镜与第二透镜之间的空气间隔为1.4mm～1.6m，所述第二透镜与第三透镜之间的空气间隔为8mm～12mm，所述第三透镜与第四透镜之间的空气间隔为44mm～46mm；
所述激光耦合***的第五透镜与激光准直扩束***的第四透镜参数相同、第六透镜与第三透镜相同，第七透镜与第二透镜相同，第八透镜与第一透镜相同。
5.根据权利要求1所述的远程激光清洗***，其特征在于，所述激光清洗头的内部光学***包含从左往右依次设置的第九透镜、第十透镜、第十一透镜、反射镜、鲍威尔棱镜，第九透镜为准直透镜，将光纤发出的激光进行准直；第十透镜和第十一透镜为光束压缩透镜，将激光进行压缩；反射镜将激光光束进行90°转向，鲍威尔棱镜将圆形光斑转换成线性光斑。
6.根据权利要求5所述的远程激光清洗***，其特征在于，
所述第九透镜为正透镜，前表面曲率半径为无限大，后表面曲率半径为-3.2mm～-2.8m，厚度为1.9mm～2.1mm；
第十透镜为正透镜，前表面曲率半径为10mm～11mm，后表面曲率半径为-49mm～-47mm，厚度为1.9mm～2.1mm；
第十一透镜为负透镜，前表面曲率半径为-3.1mm～-2.9mm，后表面曲率半径为-3.1mm～-2.9mm，厚度为1.9mm～2.1mm；
所述反射镜为平面反射镜，厚度为1mm～3mm；
所述鲍威尔棱镜的前表面曲率半径为-0.2mm～-0.4mm，二次曲线常数为3，后表面曲率半径为无限大，二次曲线常数为0，厚度为2.9mm～3.1mm；
所述第九透镜与第十透镜之间的空气间隔为2.9mm～3.1mm，所述第十透镜与第十一透镜之间的空气间隔为14mm～16mm，所述第十一透镜与反射镜之间的空气间隔为8mm～50mm，所述反射镜与鲍威尔棱镜之间的空气间隔为8mm～50mm，所述鲍威尔棱镜到清洗样件的距离T为10mm～100mm；
其中，所述第九透镜为非球面透镜，第十透镜、第十一透镜为球面透镜。
7.根据权利要求5所述的远程激光清洗***，其特征在于，所述激光清洗头的内部光学***出射的线性光斑的长度为L与宽度为H满足
Figure FDA0003310000900000031
其中P为激光器功率，η1为激光在能量传输光纤中的传输效率，η2为激光的耦合效率，v激光出射频率，K为清洗污染物的清洗阈值能量密度。
8.根据权利要求1所述的远程激光清洗***，其特征在于，所述激光清洗头包含与激光器无线通信***，用于激光清洗头与激光器之间信号的相互连接，在激光清洗头位置处，实现远程控制激光器的出光和关闭。
9.根据权利要求1所述的远程激光清洗***，其特征在于，所述激光器为脉冲激光器或连续激光器；所述能量传输光纤的典型纤芯直径为600μm，数值孔径为0.3。
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