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公开(公告)号：CN111230290A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010055659.2
申请日：2020-01-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/067 , B23K26/044 , H04N5/235
Abstract: 本发明涉及一种光电信号同步超快激光与ICCD相机的系统及方法，使超快激光加工过程与ICCD相机电子快门曝光过程同步运行，实时准确捕捉超快激光与材料相互作用的瞬态过程。在调节激光加工过程与ICCD相机电子快门曝光先后顺序的同时，解决超快激光出光时间不稳定造成的ICCD相机电子快门曝光过程无法精确同步激光加工过程的问题。本发明在不改动原始激光束聚焦条件及不影响加工所需激光能量的基础上，将初始激光束分束成信号激光束及加工激光束，通过将信号激光转变为脉冲电信号及调节激光传播距离的方式，实现ICCD相机电子快门曝光与激光加工过程的时间同步，为分析超快激光与物质相互作用的演化过程提供有效的时间序列保障。
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公开(公告)号：CN109702322A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201910130112.1
申请日：2019-02-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明属于激光加工技术领域，提供了一种激光多焦点切割透明材料球差矫正方法及装置，所用装置由可拆卸光阑(5a)、可移动的环形凸透镜(5b)和可移动的环形凹透镜(5c)组成。其矫正方法包括：根据多焦点激光的焦距与预切割透明材料厚度，得出预矫正球差的大小，确定光阑直径与环形透镜大小；根据折射球面的光线追迹公式与得到的预矫正球差大小，计算环形凸透镜与环形凹透镜的曲面形状；对光线进行追迹计算，确定环形凸透镜与环形凹透镜的间距，使得该透镜组引入的负球差可矫正因材料表面对入射光折射而引入的正球差。该发明能直接应用于多焦点激光切割设备上，提高现有多焦点激光切割设备的加工质量，并且可满足不同材料与厚度的加工需求。
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公开(公告)号：CN109514076A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201811546932.0
申请日：2018-12-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/00
Abstract: 本发明公开了一种皮秒-纳秒激光复合异步抛光陶瓷的工艺方法，首先采用皮秒激光沿一定扫描轨迹对陶瓷待加工表面进行辐照，对陶瓷表面微观凸起进行去除，实现初步平坦化，同时利用皮秒激光对陶瓷材料电子态的去除诱导产生大量微纳米颗粒，以电离态存在于被辐照陶瓷表面的邻近空间区域。按预设时间启动小功率纳秒激光追踪皮秒激光扫描路径，对陶瓷表面均匀分布的微纳米颗粒进行辐照熔融，最终形成一层致密光滑的细晶熔凝层以达到抛光效果。本发明修复了陶瓷材料原始的气孔裂纹，克服了传统激光抛光产生热影响区大，材料表面易产生微裂纹和气孔的缺点，实现了陶瓷材料低去除量，高效率高精度亚微米级别的精细抛光。
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公开(公告)号：CN110018565B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN201910206674.X
申请日：2019-03-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种提高超快激光光束聚焦能力的方法和装置，解决了超快激光聚焦过程中因常见自聚焦效应易引起光束发散角增大而导致聚焦光斑大于聚焦理论值的问题。本发明通过超快激光光束的扩展准直以及限制激光边缘能量的方式，消除激光束发散角增大现象，并通过等光程非球面透镜设计得到直径尺寸可到5μm以下的聚焦光斑，为超快激光精细加工，特别是微米尺度精细加工，提供有效保障。
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公开(公告)号：CN109702322B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201910130112.1
申请日：2019-02-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明属于激光加工技术领域，提供了一种激光多焦点切割透明材料球差矫正方法及装置，所用装置由可拆卸光阑(5a)、可移动的环形凸透镜(5b)和可移动的环形凹透镜(5c)组成。其矫正方法包括：根据多焦点激光的焦距与预切割透明材料厚度，得出预矫正球差的大小，确定光阑直径与环形透镜大小；根据折射球面的光线追迹公式与得到的预矫正球差大小，计算环形凸透镜与环形凹透镜的曲面形状；对光线进行追迹计算，确定环形凸透镜与环形凹透镜的间距，使得该透镜组引入的负球差可矫正因材料表面对入射光折射而引入的正球差。该发明能直接应用于多焦点激光切割设备上，提高现有多焦点激光切割设备的加工质量，并且可满足不同材料与厚度的加工需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106312341B
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201610993833.1
申请日：2016-11-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/70 , B23K37/04 , B23K26/38 , B23K26/402 , B23K26/40
CPC classification number: B23K26/38 , B23K26/40 , B23K26/402 , B23K26/702 , B23K37/0443 , B23K2101/20
Abstract: 本发明公开了用于刀具刃口加工的工装夹具、装置及方法，工装夹具包括：夹具壳体内设有可转动的斜面底座，通过角度调节装置调节斜面底座的角度；斜面底座上装有上料板，上料板上均布有多个用于夹持待加工刀具并完成刃口加工的通槽；本发明的装置及方法为控制器分别与激光器、激光振镜相连，激光器的激光依次经过反射透镜和激光振镜使激光垂直于基准面入射至安装在上料板上的待加工刀具，完成刀具刃口的加工；其中，激光参数包括波长100nm～1064nm或10.6um，平均脉冲功率1w～500w，脉宽10ps～300ns，重复频率200kHz～10MHz。
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公开(公告)号：CN112453806A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011356612.6
申请日：2020-11-27
Applicant: 北京工业大学 , 中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于回转体激光加工的工装夹具，实现了不同尺寸精度回转构件激光加工稳定装夹。所述工装夹具包括保护部分，驱动部分，夹紧部分，调节部分和检测部分组成。通过调节部分可实现不同尺寸精度的回转体的夹紧。具有装夹效率高的有点。检测部分表面该夹具旋转同心度的优点。解决了工件装夹找正时间长，加工过程中发生偏转的问题，该夹具具有很好的通用性。
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公开(公告)号：CN106891098B
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201710158826.4
申请日：2017-03-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种蓝宝石亚微米级切面的激光高精加工方法，采用对蓝宝石有高透过率波长的皮秒级脉宽激光从材料下表面引起超细相变点或电子态去除点，经激光焦点提升形成平行于激光入射方向的线迹，在化学腐蚀环境下按切割路径配置激光作用线迹点的相交连接，在形成与切割路径相符的相变区域或电子态去除区域的同时，利用皮秒激光辐照微热效应对化学腐蚀的催化作用，获得蓝宝石样件沿加工路径的分离。本发明克服光束高斯聚焦模式限制以及实现近零锥度无热影响区的蓝宝石高精切割，可直接实现微米乃至亚微米级高表面质量的不受厚度、路径限制的超精细蓝宝石或其他相同材质的切割。
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公开(公告)号：CN107442942A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710578108.2
申请日：2017-07-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/352 , B82Y30/00 , B82Y40/00
CPC classification number: B23K26/352 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 激光划线扫描材料制备大面积周期性点阵式表面织构的方法属于表面微结构制备领域。为了解决现有加工方法存在加工效率底下、工艺复杂的问题。该方法适用于使用激光可使材料损伤的各种材料。开光前根据所需织构单元尺寸、材料损伤阈值调节激光参数，先在样品表面使用单脉冲激光制备单个织构单元，利用激光扫描速度、脉冲频率和占空比的配合，可在样品表面通过划线扫描方式进行点阵式织构制备。本发明可大面积、更高速地制备材料表面周期性点阵式织构，且单元尺寸和间距可控。材料表面织构应用广泛，如锂离子电池、光伏发电、红外材料、机械密封等。
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公开(公告)号：CN106891098A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710158826.4
申请日：2017-03-17
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: B23K26/50 , B23K26/70 , B23K2103/50
Abstract: 本发明公开了一种蓝宝石亚微米级切面的激光高精加工方法，采用对蓝宝石有高透过率波长的皮秒级脉宽激光从材料下表面引起超细相变点或电子态去除点，经激光焦点提升形成平行于激光入射方向的线迹，在化学腐蚀环境下按切割路径配置激光作用线迹点的相交连接，在形成与切割路径相符的相变区域或电子态去除区域的同时，利用皮秒激光辐照微热效应对化学腐蚀的催化作用，获得蓝宝石样件沿加工路径的分离。本发明克服光束高斯聚焦模式限制以及实现近零锥度无热影响区的蓝宝石高精切割，可直接实现微米乃至亚微米级高表面质量的不受厚度、路径限制的超精细蓝宝石或其他相同材质的切割。
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