基于LabVIEW的飛秒激光加工的自動控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著激光技術(shù)在加工制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，人們對微細加工的精度和效率的要求也越來越高。飛秒激光加工技術(shù)具有真三維、超分辨、熱影響小、加工材料廣泛等獨特的優(yōu)勢，成為加工領(lǐng)域的前沿技術(shù)。為了實現(xiàn)高質(zhì)量、高精度、高速度的微納加工，本研究改進了原有的飛秒激光加工系統(tǒng)，增加了自動對焦光路，并行加工光路，并利用LabVIEW軟件編寫了整個系統(tǒng)的控制程序。本課題來源于國家自然科學(xué)基金重點項目(51275502)，主要研究內(nèi)容如下:
　　將共焦顯微技

2、術(shù)引入到加工系統(tǒng)中，設(shè)計了飛秒激光加工自動對焦光路，分析了搭建的共焦顯微系統(tǒng)的成像分辨率，采用仿真三維點擴散函數(shù)曲線的方法，得到激光能量閾值下的自動對焦精度為0.05μm。
　　將空間光調(diào)制技術(shù)引入到加工系統(tǒng)中，搭建了一套全息并行加工系統(tǒng)。根據(jù)目標(biāo)光場，設(shè)計相應(yīng)的計算全息圖，并將其加載到空間光調(diào)制器上實現(xiàn)對飛秒激光光束的靈活調(diào)制，可以得到具有較高清晰度的圖案式加工結(jié)果。
　　最后利用圖形化軟件LabVIEW編寫了改進系統(tǒng)的控

3、制程序。根據(jù)目標(biāo)光場分布，采用G-S算法，利用MATLAB生成加工過程中所需要的計算全息圖;通過對共焦顯微鏡、光閘和三維掃描臺的控制，完成了光路的自動對焦;利用LabVIEW調(diào)用計算全息圖，將其加載到空間光調(diào)制器上實現(xiàn)圖案式加工;改變?nèi)肷浼す獾牟ㄩL，控制三維掃描臺對加工區(qū)域搜索，利用共焦顯微系統(tǒng)的光電倍增管可以讀出樣品的內(nèi)部信息。
　　本文改進的加工系統(tǒng)，實現(xiàn)了飛秒激光的自動對焦，全息并行加工，并利用LabVIEW將飛秒激光加工過