水导激光加工光源选型与材料蚀除研究

摘要：

水导激光加工系统中光源的输出参数对其加工能力有极为重要的影响.为进一步拓宽水导激光加工的应用领域,针对光源选型问题,建立了激光与水相互作用的物理模型.利用龙格库塔方法对不同脉宽和波长的激光辐照下水中焦点区域自由电子密度的演变过程进行数值模拟计算,探究了多光子电离、雪崩电离、电子扩散以及电子重组等物理进程对自由电子密度的影响,明确了不同激光参数下水的理论击穿阈值,并进行相应的实验验证.在此基础上选取合适的激光光源进行水导激光刻划304不锈钢的实验.结果表明,合适的激光光源可以在提升激光与水射流耦合效率、降低耦合损耗的同时,抑制加工过程中形成的热缺陷,实现高质量的水导激光加工.

关键词：水导激光、数值模拟、光学击穿、加工能力

所属期刊栏目：42

分类号：TH161.1

资助基金：国家重点研发计划;中国博士后科学基金资助项目;省级财政科研项目;黑龙江省博士后基金资助项目;哈尔滨工业大学头雁行动科研项目

在线出版日期：2022-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：36-45