K9光学镜片是坚硬的脆性材料,对其进行切割、打孔等加工时容易产生裂纹甚至碎裂,而毫秒脉冲激光加工技术具有非接触、精度高、效率高等优点,逐渐被用于切割、打孔领域.为了将毫秒脉冲激光对K9光学镜片进行切割和打孔技术进一步的加强,利用脉宽为1 ms、功率为3 W且重复频率分别为900 Hz、500 Hz、100 Hz的毫秒脉冲激光辐照K9光学镜片,通过构建毫秒脉冲激光辐照光学镜片的热、力效应测量系统,记录K9光学镜片的表面温度演化过程以及镜片表面的实时应变,获得了不同频率毫秒脉冲激光辐照K9光学镜片的温度时程曲线和径向、环向应力时程曲线.得到如下结论:脉宽相同时,随着激光频率的增大,占空比增大,进而导致镜片吸收能量产生的温升增大,对K9光学镜片损伤也越大,得到最高温度与激光频率的2阶多项式拟合函数y=289.03213+0.02698x+4.19812×10-4x2;脉宽相同时,随着激光频率的增大,占空比增大,镜片温度升高,温度梯度增大,加剧镜片内部单元的涨缩,从而使得径向、环向应力均增大,对K9光学镜片损伤也越大,得到径向、环向应力与激光频率的2阶多项式拟合函数分别为y=0.09583+1.61473×10-4x-4.92642×10-8x2、y=0.03909+1.4254×10-4x-6.95966×10-8x2.

毫秒脉冲激光;光学镜片;热效应;力学效应

王希源;韩雅菲

沈阳理工大学 装备工程学院,辽宁 沈阳 110159

装备制造技术

[1]王希源;韩雅菲-.毫秒脉冲激光辐照光学镜片的热力效应)[J].装备制造技术,2022(12):13-15

03213+0,02698x+4,4x2,09583+1,8x2,03909+1

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