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公开(公告)号：CN116274169A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310283491.4
申请日：2023-03-22
Applicant: 桂林电子科技大学
Abstract: 本发明提供一种水射流导引激光的表面清洗方法及应用装置，包括依次设置的光束整形系统、耦合单元、工作台单元、供液系统。激光束由高功率密度激光器出射，光束整形系统将激光能量从高斯分布整形为能量均匀、焦深长的平顶光分布。经光束整形系统后聚焦进入耦合单元，供液系统提供稳定的无级调压的高压水流至耦合单元，由耦合单元的喷嘴生成稳定的高速水射流，均匀化的激光束与水射流耦合传输至工件表面。采用本方案的水射流导引激光的表面清洗方法及应用装置，优化和均匀激光在水射流的横截面上的能量分布，降低光束中心能量的强度，减少激光对工件表面的损伤，提高装置对激光的能量的利用率；水射流的冲刷作用可有效冷却工件并带走清洗产生的熔渣，消除表面清洗过程的热影响，减少清洗过程中造成的环境污染，可有效提高清洗效率和清洗质量。
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公开(公告)号：CN114346411A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111550078.7
申请日：2021-12-17
Applicant: 桂林电子科技大学
Abstract: 本发明提供一种辅助激光加工的气液喷雾射流冷却系统及方法，包括液压系统、超声雾化系统、气压系统、气液雾化系统、拉法尔管、光传输系统、非球面透镜系统，所述液压系统与超声雾化系统连接并实现液体的首次雾化并进入气液雾化系统；所述气压系统提供任意气体进入气液雾化系统；所述气液雾化系统实现气液的二次雾化流入拉法尔管；所述光传输系统和非球面透镜系统实现激光传输聚焦。本发明提出一种辅助激光加工的气液喷雾射流冷却系统及方法，能任意调控气液混合比例，二次雾化实现混合均匀的微米级液滴雾化射流，提高喷雾射流速度，提高冷却效果并保证加工效率，具有更为微小的激光光斑直径的优点，同时可实现能量均匀分布的平顶光束进行加工。
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公开(公告)号：CN112831629A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202011625046.4
申请日：2020-12-31
Applicant: 桂林电子科技大学
IPC: C21D1/09
Abstract: 本发明提供一种基于水导激光的金属表面淬火系统及方法，包括激光器、光路系统、激光耦合装置，所述光路系统、激光耦合装置沿激光的传输方向依次同轴设置；还包括工作台单元和高压供液系统，所述工作台单元包括可X/Y/Z向移动的工作台，安装于工作台上可放置工件的水槽；所述高压供液系统的进水端连接至水槽，出水端连接至耦合腔输出无级调压高压水流。本发明提出一种基于水导激光的金属表面淬火系统及方法，可形成稳定反流型缩流激光水束，获得较长的水束稳定段，能减小水束工作距离对工件位置的限制，可更好地实现复杂曲面工件表面淬火。
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公开(公告)号：CN111474709A
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN202010468475.9
申请日：2020-05-28
Applicant: 桂林电子科技大学
Abstract: 本发明公开一种耦合水束光纤的激光束聚焦方法及系统，设置相位板(6)，经准直扩束后的光束在相位板(6)进行相位调制后再生成无衍射光束，能降低无衍射光束的旁瓣效应，并提高中心光斑能量密度；设置正/负轴棱锥镜组合单元(7)将光束生成中心光斑小、准直区长的无衍射光束；利用退火算法对相位板(6)参数进行分析和优化，结合相位板(6)振幅透过率函数、正/负轴棱锥镜组合单元(7)振幅透过率函数、评价函数、水束-光束耦合条件对激光束准直扩束单元(5)、相位板(6)、正/负轴棱锥镜组合单元(7)做进一步的分析和优化，使得聚焦效果最优，提高光束的质量和水束-光束的耦合效率，降低水束-光束的耦合难度。
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公开(公告)号：CN118989601A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411009334.5
申请日：2024-07-26
Applicant: 桂林电子科技大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/064 , B23K26/073
Abstract: 本发明提供了一种基于微球阵列的高效激光表面强化方法及应用装置，包括依次设置的激光器1，扩束镜组2，反射镜3，整形镜组4，微球阵列5，待处理工件6，夹具与垫片7，工件加工平台8。本发明的核心在于激光束在扩束和整形的联合作用下，达到预定的大面积光斑形状和能量均匀分布。光束再通过在待处理表面上的微球阵列，将光束聚焦到材料表面形成一系列的微结构，实现对材料表面的非接触式加工。与现有技术相比，本发明的方法通过微球的聚焦作用，允许更低功率的激光应用于处理过程，同时通过扩束整形激光的应用，使得激光能量在材料表面的分布更为均匀，从而保证了在大面积处理或对特定区域的加工所获得的效果具有一致性，高效且精细地完成对材料表面的微结构处理，提升材料的整体性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118141508A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410264390.7
申请日：2024-03-08
Applicant: 桂林电子科技大学
Abstract: 本发明一种稳定且易更换的光纤引流环形水激光头结构及其系统，激光头结构包括外壳结构、环形水溢流腔体结构、激光耦合传输结构。外壳结构由上下两部分组件构成。环形水溢流腔体可形成稳定均匀黏附光纤壁的环形水，可以显著降低环形水在冷却辅助时对激光能量的吸收。激光耦合传输结构包括从聚焦透镜聚焦的激光，经过固定光纤和耦合系统耦合进拔插光纤内，由耦合器将两段光纤耦合传输激光，便于更换下端光纤。在环形水溢流腔体结构以及激光头外壳结构的作用下，即使在一定倾斜角度下也能保证环形水的稳定。该系统包括激光的传输系统、供水系统以及废液回收系统。本发明可进行低损伤、高深宽比且需经常更换光纤的生物硬组织消融。
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公开(公告)号：CN116763426A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310777070.7
申请日：2023-06-28
Applicant: 桂林电子科技大学
Abstract: 本发明一种水射流导引355nm紫外激光消融生物硬组织方法和系统，包括激光系统、耦合系统、供液系统和废液回收系统。激光系统中激光器发出355nm紫外激光，在通过光束传输变换后与供液系统3输出的水在耦合系统2中的喷嘴孔中心点处耦合，并随着耦合系统2生成的稳定导光水束光纤进行传输，废液回收系统4会将消融区域产生的积水与残渣及时排出。本发明中水射流的实时冷却作用可以有效的减小消融区域产生的热损伤问题，以及高速水射流对消融区域的持续冲刷作用有效去除了消融过程中产生的残渣，采用355nm紫外激光，可以有效的减少水射流导引激光过程中产生的吸收损耗，有效的提高激光能量的利用率。
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公开(公告)号：CN114951973A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210714956.2
申请日：2022-06-22
Applicant: 桂林电子科技大学
IPC: B23K26/064 , B23K26/06 , B23K26/046 , B23K26/14
Abstract: 本发明提供水射流导引高功率激光的光束整形方法、系统及应用装置，包括依次设置的激光器、扩束镜组、聚焦单元，扩束镜组与聚焦单元之间设置光束整形单元，光束整形单元将激光能量从高斯分布整形为能量均匀、焦深长的平顶光分布。经光束整形单元后聚焦的多焦点光路能量均匀，降低了单个焦点的能量密度，与水束光纤耦合和传输过程中不会因能量密度过高引发光学击穿，并能提高水束耦合激光的总能量。采用本方案的水射流导引高功率激光的光束整形方法、系统及应用装置，可将高功率密度激光应用于水导激光加工技术，提高光束径向和/或轴向的均匀化程度，有效保证耦合效率、系统稳健性，提高加工质量和加工效率。
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公开(公告)号：CN114838038A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210267302.X
申请日：2022-03-18
Applicant: 桂林电子科技大学
IPC: F15D1/00
Abstract: 本发明一种比例液压弹簧高压水射流脉动衰减器，包括比例活塞，低压腔体、高压腔体、液压弹簧、扇形插销、加液螺栓和端盖等零件；所述比例活塞可更换不同材料和不同厚度，液压弹簧可采用多种粘度和弹性液体；所述高压腔体采用“T”型容腔设置可存放更多不同种类液压弹簧；所述可通过加液弹簧处更换不同液压弹簧。本发明提出一种比例液压弹簧高压水射流脉动衰减器，其利用比例活塞面积差对液压弹簧弹性进行放大获得更好的脉动控制效果和更高的工作压力；其可更换比例活塞和液压弹簧致使其固有频率与系统频率相近可达到更好脉动控制效果。
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公开(公告)号：CN114833474A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210321160.0
申请日：2022-03-30
Applicant: 桂林电子科技大学
IPC: B23K26/70 , B23K26/046 , B23K26/064
Abstract: 本发明提供一种高效耦合的水导激光加工系统及方法，包括从上至下依次为光传输系统，水‑光耦合系统和气液复合系统；所述光传输系统由反射镜、凸透镜、自聚焦镜和光纤组成，简化了光路传输系统；自聚焦镜下端平面直接与光纤粘接，可将激光高效的耦合进入光纤；光纤与特种光纤直接连接，可降低能量损失；特种光纤一端浸没在薄水层中，可将激光直接聚焦在喷嘴中心上表面及以下，与喷嘴中心的水束实现高效耦合；采用多级式溢流台阶可有效的消除水流动过程中的脉动，提高水束稳定性；采用环形气体束包裹在水束外围，可有效避免积水；采用特种光纤有利于减小耦合腔的体积和重量，并具有装置结构简单，密封性能好的优点。
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