[发明专利]一种基于多程吸收的激光切割玻璃装置

说明书

本发明公开了一种基于多程吸收的激光切割玻璃装置，包括上反射镜组、下反射镜组、一个上聚焦镜以及一个下聚焦镜，上聚焦镜位于上反射镜组与待切割玻璃之间，下聚焦镜位于下反射镜组与待切割玻璃之间，入射激光经由上反射镜组反射后进入上聚焦镜，经由上聚焦镜聚焦后作用于待切割玻璃，经由待切割玻璃吸收后经由下聚焦镜射入下反射镜组，经由下反射镜组反射后进入下聚焦镜，经由下聚焦镜聚焦后作用于待切割玻璃上，经由待切割玻璃吸收后经由上聚焦镜射入上反射镜组，如此反复循环，实现激光多次由玻璃吸收，提高激光吸收率，降低激光功率。

技术领域：

本发明涉及激光加工制造技术领域，具体涉及一种基于多程吸收的激光切割玻璃装置。

技术背景：

现有的玻璃的切割方法主要有以下几种方法：1、用金刚石砂轮片或硬质合金，在玻璃表面划出痕线，然后再用机械的方法将玻璃折断。这个方法虽然相对简单，但是在用机械方法将玻璃折断的过程中，玻璃的边缘不平滑，而且由于玻璃边缘残余应力及微小裂纹会降低玻璃的强度。所以采用此方法切割玻璃还需要切割后的边缘进行清洗、打磨和热处理等后续工序。2、玻璃的激光切割技术与传统的切割技术相比具有很多的优越性。激光切割出来的玻璃边缘光滑、无横向微裂、无碎片。避免了在板材上出现划伤并且将玻璃破碎的可能性减小到最低程度。激光切割玻璃的方法从原理上可以分为两种：一种是熔融切割法，另一种是裂纹控制法。

就目前来看，裂纹控制法主要分为基于CO₂激光的切割和基于YAG激光的切割，这两者对于激光的吸收机制是不一样的。玻璃对CO₂激光的吸收是表面吸收，波长为10.6μm的CO₂激光易在玻璃表面被全部吸收。因此，利用CO₂激光器切割玻璃时，裂纹从表面开始扩展，切口质量差，切割玻璃的厚度有限，且不能切割多层玻璃，切割时裂纹不好控制，主要用来切割直线型玻璃材料。而波长为1μm左右的YAG激光可穿透玻璃，玻璃对激光能量的吸收是体吸收形式，玻璃的开裂是均匀通透的，基于体吸收的YAG激光器切割玻璃方法不仅可得到更好的切割质量，而且还可切割多层玻璃、夹层玻璃和玻璃管，其最大缺陷是效率低下，由于玻璃对YAG激光的吸收不到10％，所以切割时需要的功率相对就比较大，并且切割速度也非常慢。

发明内容：

针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种基于多程吸收的激光切割玻璃装置，旨在解决现有技术采用波长为0.5μm～1μm的激光切割玻璃时对激光功率要求高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于多程吸收的激光切割玻璃装置，待切割玻璃设有第一表面和第二表面，包括：

上反射镜组，用于改变由第一平行激光的光路后输出第一反射激光或改变由激光产生单元射出激光光路后输出第一反射激光；

上聚焦镜，位于上反射镜组与待切割玻璃第一表面之间，用于对第一反射激光进行聚焦处理后输出第二聚焦激光，并将第一吸收激光转化为第一平行激光输出；

下聚焦镜，位于待切割玻璃第二表面下方，其焦点与上聚焦镜焦点重合，其光轴与上聚焦镜光轴重合，用于将第二吸收激光转化为第二平行激光输出，并对第二反射激光进行聚焦处理后输出第一聚焦激光；

下反射镜组，位于下聚焦镜下方，用于改变第二平行激光的光路输出第二反射激光；

待切割玻璃吸收第二聚焦激光后由待切割玻璃第二表面输出第二吸收激光；待切割玻璃吸收第一聚焦激光后由待切割玻璃第一表面输出第一吸收激光。

优选地，上反射镜组包括2M+1个上反射镜，下反射镜组包括2M+1个下反射镜；其中，2M+1个上反射镜记为第1个上反射镜、第2个上反射镜、……、第2M+1个上反射镜；2M+1个下反射镜记为第1个下反射镜、第2个下反射镜、……、第2M+1个下反射镜；