發(fā)布時(shí)間：2017-03-16 22:07

  本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW的飛秒激光加工的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著激光技術(shù)在加工制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)微細(xì)加工的精度和效率的要求也越來(lái)越高。飛秒激光加工技術(shù)具有真三維、超分辨、熱影響小、加工材料廣泛等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),成為加工領(lǐng)域的前沿技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高精度、高速度的微納加工,本研究改進(jìn)了原有的飛秒激光加工系統(tǒng),增加了自動(dòng)對(duì)焦光路,并行加工光路,并利用LabVIEW軟件編寫(xiě)了整個(gè)系統(tǒng)的控制程序。本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(51275502),主要研究?jī)?nèi)容如下：將共焦顯微技術(shù)引入到加工系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)了飛秒激光加工自動(dòng)對(duì)焦光路,分析了搭建的共焦顯微系統(tǒng)的成像分辨率,采用仿真三維點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)曲線的方法,得到激光能量閡值下的自動(dòng)對(duì)焦精度為0.05μm。將空間光調(diào)制技術(shù)引入到加工系統(tǒng)中,搭建了一套全息并行加工系統(tǒng)。根據(jù)目標(biāo)光場(chǎng),設(shè)計(jì)相應(yīng)的計(jì)算全息圖,并將其加載到空間光調(diào)制器上實(shí)現(xiàn)對(duì)飛秒激光光束的靈活調(diào)制,可以得到具有較高清晰度的圖案式加工結(jié)果。最后利用圖形化軟件LabVIEW編寫(xiě)了改進(jìn)系統(tǒng)的控制程序。根據(jù)目標(biāo)光場(chǎng)分布,采用G-S算法,利用MATLAB生成加工過(guò)程中所需要的計(jì)算全息圖；通過(guò)對(duì)共焦顯微鏡、光閘和三維掃描臺(tái)的控制,完成了光路的自動(dòng)對(duì)焦；利用LabVIEW調(diào)用計(jì)算全息圖,將其加載到空間光調(diào)制器上實(shí)現(xiàn)圖案式加工；改變?nèi)肷浼す獾牟ㄩL(zhǎng),控制三維掃描臺(tái)對(duì)加工區(qū)域搜索,利用共焦顯微系統(tǒng)的光電倍增管可以讀出樣品的內(nèi)部信息。本文改進(jìn)的加工系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了飛秒激光的自動(dòng)對(duì)焦,全息并行加工,并利用LabVIEW將飛秒激光加工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了有效整合,可以應(yīng)用到微納加工領(lǐng)域,為高效率、高精度的激光加工技術(shù)的快速發(fā)展提供了一種有效的方法。
【關(guān)鍵詞】：飛秒激光 自動(dòng)對(duì)焦 空間光調(diào)制器 并行加工 圖案式 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN249;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 加工控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2 全息加工的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容安排18-20
• 第二章 系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)20-36
• 2.1 共焦顯微技術(shù)的基本原理20-25
• 2.1.1 共焦顯微系統(tǒng)的概述20-21
• 2.1.2 成像分辨率分析21-25
• 2.2 虛擬儀器技術(shù)概述25-32
• 2.2.1 虛擬儀器技術(shù)25-27
• 2.2.2 LabVIEW概述27-29
• 2.2.3 測(cè)量自動(dòng)化管理器及數(shù)據(jù)采集卡介紹29-32
• 2.3 主要光學(xué)器件介紹32-35
• 2.3.1 飛秒激光光源32
• 2.3.2 光閘開(kāi)關(guān)32-33
• 2.3.3 共焦顯微系統(tǒng)33-34
• 2.3.4 三維掃描臺(tái)34
• 2.3.5 空間光調(diào)制器34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 光路系統(tǒng)的搭建36-46
• 3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-38
• 3.2 自動(dòng)對(duì)焦光路設(shè)計(jì)38-43
• 3.3 全息并行加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-44
• 3.4 全息并行加工概述44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 軟件設(shè)計(jì)及加工結(jié)果分析46-73
• 4.1 總體軟件設(shè)計(jì)46-47
• 4.2 軟件設(shè)計(jì)47-70
• 4.2.1 預(yù)處理47-50
• 4.2.2 自動(dòng)對(duì)焦界面50-56
• 4.2.3 加工界面56-64
• 4.2.4 讀取界面64-70
• 4.3 加工過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析70-72
• 4.3.1 圖案式加工程序70-72
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 本文的主要工作總結(jié)與創(chuàng)新73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄81

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本文編號(hào)：252396