Устройство для лазерной обработки

50 55 падающей с плоскостью первичного пучка лазера, и далее, пройдя поляризатор 2, уходит в лазер 1.В целях дальнейшего использования излучения, повторно отраженного от материала, оптический элемент 3 выполнен в виде оптического модулятора поляризации, Импульс излучения лазера 1 длительностью т, имеющий линейную поляризацию, проходит поляризатор 2 и оптический модулятор поляризации 3, после которого преобразуется в излучение с круговой поляризацией. Это излучение фокусируется объективом 4 на обрабатываемый материал 6. Часть отраженного материалом в направлении объектива 4 излучения, пройдя объектив, поступает на модулятор поляризации 3, после прохождения которого преобразуется в излучение линейно-поляризованное, но ортогональное первичному пучку лазера. После прохождения заднего фронта импульса через модулятор поляризации 3 модуляторизменяет свои свойства, а именно в дальнейшем не изменяет поляризации излучения. Импульс излучения с ортогональной линейной поляризацией поступает на поляризатор 2 и ответвляется на зеркало 5, Отразившись от зеркала, излучение поступает на поляризатор 2, ответвляется им на оптический модулятор поляризации 3, проходит через него, не изменяя поляризации, фокусируется объективом 4 на обрабатываемый материал б, После повторного отражения от материала излучение поступает через объектив 4 на оптический модулятор поляризации 3, проходит через него, не изменяя поляризации, и поступает на поляризатор 2, которым вновь направляется на зеркало 5.Отразившись от зеркала, излучение поступает на поляризатор 2, и цикл повторяется до тех пор, пока интенсивность излучения, отраженного от материала, не уменьшается до нуля или до тех пор, пока модулятор поляризации не изменит поляризации излучения.Для возврата всего импульса излученияв зону: бработки необходимо, чтобы выполнялось следующее условие г=т2сгдето- время переключения оптического модулятора поляризации; 1 - оптическая длина пути между элементами модулятор-поляризатор-зеркало; с - скорость света Различной установкой зеркала 5 по отношению к падающему на него излучения можно обеспечить либо возврат излучения в место отражения пучка от материала, либо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 в любую точку окрестности этой зоны. По. следнее также обеспечивает повышение эффективности обработки материала, так как можно реализовать обработку новой области материала, подогрев периферии зоны обработки и т.п.Использование оптического модулятора поляризации с целью многократного возврата излучения в зону обработки также обеспечивает защиту лазера от отраженного материала излучения, что особенно важно для мощных коротких импульсов,В качестве поляризатора в устройстве может быть использована соответствующая поляризационная призма или пластинка, В качестве элемента, изменяющего поляризацию излучения с линейной на круговую и наоборот, проще всего использовать четвертьволновую пластинку, В качестве оптического модулятора поляризации могут быть использованы известные модуляторы на основе электрооптического и магнитооптического эффекта, явления фотоупругости,Повторное использование для обработки отраженного от материала излучения позволяет существенно повысить эффективность обработки. металлических поверхностей излучением твердотельных и газовых лазеров. Возврат излучения в зону обработки для материалов с высоким коэффициентом отражения равносилен повышению мощности лазера. Основное преимущество предлагаемого устройства перед известными заключается в возврате в зону обработки излучения, отражаемого в направлении фокусирующего объектива, Причем устройство позволяет производить возврат этого излучения в зону обработки многократно. При обработке материалов нормально падающим пучком основная доля отраженного излучения распространяется в направлении объектива, в связи с этим предлагаемое устройство решает задачу использования этого излучения,Проведенные эксперименты показали, что при сварке деталей реле из мельхиора и ковара глубина проплавления может быть увеличена на 20 - 30 , а скорость лазерного упрочнения при тех же параметрах обработки увеличивается на 40-50%. Наиболее эффективная работа устройства была получена при упрочнении инструментальных сталей в среде аргона. В этом случае обрабатываемая поверхность не окислялась и сохранена свои отражательные свойства. Было получено увеличение скорости обработки (за счет снижения энергии и увеличения частоты посылки импульсов) почти в два раза,. ЛивринЗаказ 566 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1