激光微加工中的像差分析与补偿措施研究

作     者：李庆海 林瑞昌 LI Qinghai;Lin Ruichang

作者机构：浙江工贸职业技术学院电子工程系浙江温州3250003 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2015年第35卷第3期

页      面：376-379页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：补偿模型 泽尔尼克多项式 波前像差函数 

摘      要：激光微加工中,被加工材质与空气的折射率不同会产生像差,影响加工效果。基于激光微加工机理,运用波前像差函数推导出像差表达式,得到光学系统参数、加工深度与像差的关系曲线。采用泽尔尼克循环多项式对像差进行补偿,获得补偿后的系统点扩散函数。以双光子飞秒脉冲激光在光致变色材料上进行点加工为例,对该补偿函数进行数值模拟。仿真结果表明建立的补偿模型能有效校正像差。初级像差补偿后,加工点荧光信号强度衰减现象得到显著改善,加工深度可接近600μm;二级像差补偿后,信号强度基本不随加工深度的改变而改变。提出使用开普勒望远镜系统进行像差补偿的方法并进行试验,对补偿效果进行深入分析。理论与试验结果为激光微加工过程中减小像差,改善加工效果提供了充分的依据。