专利汇可以提供一种基于电子动态调控的飞秒激光冲击强化增强的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于 电子 动态调控的飞秒 激光冲击强化 增强的方法,特别涉及一种利用飞秒激光双脉冲对 等离子体 和冲击波进行调控,进而提高激光辐照区域材料表面 质量 和性能的方法,属于飞秒激光应用技术领域。本发明与传统的激光冲击强化相比,通过采用飞秒激光双脉冲技术,调控辐照材料局部瞬时电子状态,进而调控等离子体和冲击波的喷发状态,提高吸收层对激光 能量 的吸收效率,有效避免了材料的热损伤,同时在很大程度上提高激光辐照区域材料的表面质量和性能,进而增强了激光冲击强化的效果,适用于材料表面质量和性能的高效率提高,可以实现超精细和复杂三维结构的可控强化。,下面是一种基于电子动态调控的飞秒激光冲击强化增强的方法专利的具体信息内容。
1.一种基于电子动态调控的飞秒激光冲击强化增强的方法,其特征在于:具体步骤如下:
步骤一、通过迈克尔逊干涉仪,利用分振幅法使飞秒激光光束分为双光束,分别经过平面镜反射后重新合束,从而将传统的飞秒激光单脉冲光束调制为飞秒激光双脉冲光束;通过调节迈克尔逊干涉仪反射臂长度,可以调节两个子脉冲之间的延迟时间;
步骤二、在待强化的金属或合金材料表面覆盖吸收层;
步骤三、把步骤一产生的飞秒激光双脉冲聚焦到步骤二中金属或合金材料表面的吸收层,使吸收层材料在短时间内快速电离为等离子体,并急剧膨胀形成冲击波,冲击波在约束层的作用下只能向材料方向传播,金属或合金材料在冲击波的强烈冲击下产生屈服;从而改善了金属或合金材料表面的质量和性能。
2.如权利要求1所述的一种基于电子动态调控的飞秒激光冲击强化增强的方法,其特征在于:步骤一所述延迟时间范围为100fs-100ps。
3.如权利要求1所述的一种基于电子动态调控的飞秒激光冲击强化增强的方法,其特征在于:步骤二所述吸收层一般为铝箔或高分子黑胶带,厚度约为50-200μm。
4.如权利要求1所述的一种基于电子动态调控的飞秒激光冲击强化增强的方法,其特征在于:步骤三所述约束层一般为水、空气或K9玻璃。
5.实现如权利要求1所述方法的装置,其特征在于:包括:飞秒激光器、机械开关、第一光阑、第一连续衰减片、分束镜、第二光阑、第二连续衰减片、第一反射镜、一维平移台、第三光阑、第三连续衰减片、第二反射镜、聚焦物镜、待强化样品、三维移动平移台和计算机;
飞秒激光器产生传统的飞秒激光脉冲,依次经过为机械开关、第一光阑和第一连续衰减片后被分束镜被分为两束子脉冲光,第一束子脉冲光I经过第二光阑、第二连续衰减片后,被搭载在一维平移台上的第一反射镜反射;第二束子脉冲光II经过第三光阑、第三连续衰减片后,被第二反射镜反射;两束子脉冲光在分束镜处合在一起,经聚焦物镜聚焦到待强化样品上,待强化样品固定在三维移动平台上;其中飞秒激光器、机械开关、一维平移台和三维移动平台均被计算机控制。
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