软件自定义飞秒激光光阑加工

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光学系统通常使用一些中心开孔或四周分布狭缝的金属薄片来特定地限制、约束光束的成像范围、长度、宽度及位置等,这些用来约束成像光束的金属薄片称之为光阑。因为光阑在光学系统中有着极为重要的作用,所以光阑的加工与制作一直是研究重点。作为一种前沿的精密加工技术,飞秒激光加工技术以其极短脉冲宽度和极高的脉冲功率在精密机械、表面微结构、生物医学等领域得到了广泛的应用。本论文主要致力于实现飞秒激光加工平台的可编程协同控制,利用Python语言编写软件自定义飞秒激光加工平台,完成了高精度金属光阑的加工制备,实现飞秒激光加工平台自动化并具备高精度微纳加工能力。本论文的研究工作包括:(1)阐述了光阑的概念及其分类,详细介绍了飞秒激光加工技术的独特优点以及飞秒激光加工平台的国内外最新研究进展。(2)系统地介绍了飞秒激光加工平台,简述了python语言的发展及其独特编程优势。另外,对协同控制软件的基本流程、套接字通信和串行通信的基本原理和XPS运动控制框架下的运行机制做了详细的介绍。(3)详细介绍了获得光阑上狭缝坐标值的过程,结合Line-Arc轨迹功能和计算坐标值,编写了实现软件自定义飞秒激光加工平台的协同控制软件及配套的控制界面及登录界面,完成了指定形状及特殊要求的金属光阑加工,验证了协同控制软件的可行性。
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