一种超快激光多光束并行加工装置及方法与流程

本发明涉及激光加工技术领域，更具体地说，是涉及一种超快激光多光束并行加工装置及方法。

背景技术：

超快激光于20世纪90年代初开始应用到微纳加工领域，是微纳加工领域的前沿技术。由于超快激光具有持续时间短及高脉冲功率密度的特性，使得其与物质相互作用时具有许多独特的优点，例如具有确定的烧蚀阈值、规则的加工边缘，层层微加工、热影响小以及可加工任何材料等，受到越来越广泛的关注。

传统的超快激光加工常采用单点扫描的方式来对待加工物体进行加工。然而，单点扫描方式的加工效率低下，导致加工时长增加，成为了超快激光技术产业化进程的主要障碍。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超快激光多光束并行加工装置，以解决现有激光加工效率低下的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种超快激光多光束并行加工装置，包括控制系统、脉冲激光系统以及连续激光系统，所述脉冲激光系统包括：

脉冲激光器，与所述控制系统连接，用于产生脉冲激光；

第一扩束单元，设于所述脉冲激光器的出光路径上，用于对所述脉冲激光进行扩束；

空间光调制器，设于所述第一扩束单元的出光路径上；

第一振镜单元，与所述控制系统连接，所述第一振镜单元设于所述空间光调制器的出光路径上；以及

第一场镜，设于所述第一振镜单元的出光路径上，用于对所述脉冲激光进行聚焦；

所述连续激光系统与所述控制系统连接，用于提供连续激光。

在一个实施例中，所述连续激光系统包括：

连续激光器，与所述控制系统连接，用于产生连续激光；

第二扩束单元，设于所述连续激光器的出光路径上，用于对所述连续激光进行扩束；

第二振镜单元，与所述控制系统连接，所述第二振镜单元设于所述第二扩束单元的出光路径上；以及

第二场镜，设于所述第二振镜单元的出光路径上，用于对所述连续激光进行聚焦。

在一个实施例中，所述空间光调制器包括沿光路依次设置的透镜、小孔阵列以及物镜。

在一个实施例中，所述第一振镜单元包括扫描振镜和垂直导轨；

所述扫描振镜设于所述空间光调制器的出光路径上，且与所述控制系统连接；

所述扫描振镜与所述垂直导轨连接且可沿所述垂直导轨滑动，所述垂直导轨用于调节所述脉冲激光竖直方向上的焦点位置。

在一个实施例中，所述脉冲激光系统还包括快门，所述快门设于所述脉冲激光器与所述光分束器之间，且所述快门与所述控制系统连接；

和/或，所述脉冲激光系统还包括聚焦镜，所述聚焦镜设于所述脉冲激光器与所述光分束器之间，用于将所述脉冲激光聚焦至所述光分束器；

和/或，所述脉冲激光系统还包括衰减器，所述衰减器设于所述脉冲激光器与所述光分束器之间，用于对所述脉冲激光的强度进行调整；

和/或，所述脉冲激光系统还包括滤光片，所述滤光片设于所述第一振镜单元和所述第一场镜之间。

在一个实施例中，所述脉冲激光系统还包括微位移单元；

所述微位移单元包括微位移平台和半反半透镜，所述微位移平台与所述控制系统连接；

所述半反半透镜设于所述第一振镜单元和所述第一场镜之间；

所述微位移平台设于所述半反半透镜的反射路径上，且所述微位移平台和所述第一场镜分别设于所述半反半透镜的相对两侧。

在一个实施例中，所述脉冲激光系统还包括监控单元，所述监控单元设于所述第一场镜的出光路径上，至少用于对所述脉冲激光进行监控。

在一个实施例中，所述超快激光多光束并行加工装置还包括工作台，所述工作台用于放置待加工物体。

本发明的目的还在于提供一种超快激光多光束并行加工方法，包括：

控制连续激光系统输出连续激光至待加工物体；

控制脉冲激光系统输出脉冲激光至所述待加工物体；

调节所述连续激光系统和所述脉冲激光系统的扫描振镜以及工作台，以使得所述连续激光和所述脉冲激光对所述加工物体进行精细微细加工。

在一个实施例中，所述控制脉冲激光系统输出脉冲激光至所述待加工物体，包括：

控制所述脉冲激光系统中的脉冲激光器，以使得所述脉冲激光器产生脉冲激光；

控制所述脉冲激光系统中的空间光调制器，以对所述脉冲激光进行调制，形成多束脉冲激光；

调节所述脉冲激光系统中的扫描振镜，以使得多束所述脉冲激光形成多焦点阵列聚焦至所述待加工物体。

本发明提供的超快激光多光束并行加工装置的有益效果至少包括：本发明提供的超快激光多光束并行加工装置包括脉冲激光系统和连续激光系统，通过脉冲激光和连续激光的配合来对待加工物体进行加工，有效改善了加工效果。进一步地，脉冲激光系统中设置第一扩束单元和空间光调制器对脉冲激光进行分束和调制，可以按照需求将脉冲激光调制为多焦点阵列排布或按照预设图案排布，使得脉冲激光能够以多焦点阵列或图案的方式对待加工物体进行加工，极大缩短了加工时间，有效提高加工效率。不仅如此，采用空间光调制器对脉冲激光进行调制时，可以对焦点的数量以及每个焦点的能量分布等进行调制，从而有效改善了激光加工的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的超快激光多光束并行加工装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的超快激光多光束并行加工装置中脉冲激光系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的超快激光多光束并行加工装置中连续激光系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的超快激光多光束并行加工方法的流程示意图。

其中，图中各附图标记：

1-超快激光多光束并行加工装置；

10-控制系统；20-脉冲激光系统；

21-脉冲激光器；221-第一扩束单元；

222-空间光调制器；2221-透镜；

2222-小孔阵列；2223-物镜；

23-第一振镜单元；24-第一场镜；

25-微位移单元；251-微位移平台；

252-半反半透镜；253-照明光源；

26-监控单元；261-图像采集单元；

262-监控器；30-连续激光系统；

31-连续激光器；32-第二扩束单元；

33-第二振镜单元；34-第二场镜；

40-工作台；5-待加工物体；

61-快门；62-衰减器；

63-聚焦镜；64-反射单元；

641-第一反射镜；642-第二反射镜；

651-扫描振镜；652-垂直导轨；

653-位移传感器；66-滤光片；

67-第三反射镜。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，本实施例提供一种超快激光多光束并行加工装置1，包括控制系统10、脉冲激光系统20以及连续激光系统30。脉冲激光系统20包括沿光路设置的脉冲激光器21、第一扩束单元221、空间光调制器222、第一振镜单元23以及第一场镜24。其中，脉冲激光器21与控制系统10连接，用于在控制系统10的控制下产生脉冲激光。第一扩束单元221和空间光调制器222依次设于脉冲激光器21的出光路径上，用于对脉冲激光进行扩束，以获得多束脉冲激光，空间光调制器222则用于对脉冲激光进行调制。第一振镜单元23设于空间光调制器222的出光路径上，且与控制系统10连接，用于在控制系统10的控制下使得脉冲激光对待加工物体5进行扫描，从而进行加工。第一场镜24设于第一振镜单元23的出光路径上，用于将脉冲激光聚焦至待加工物体5的表面。

在本实施例中，由于连续激光的峰值密度低，因此整体功率不高，当其出射至待加工物体5的表面时，待加工物体5的表面会吸收连续激光达到初始温度，使得表面烧蚀或者破裂的粉末材料熔化，而不会产生高温等离子体烧蚀效应。脉冲激光器21可以是皮秒激光器，用于产生超快脉冲激光，其产生的脉冲激光具有持续时间短、脉冲功率密度高等特性。当然，脉冲激光器21也可以是飞秒激光器等，此处不做限制。当脉冲激光到达待加工物体5时，可以产生高温等离子体烧蚀效应，从而可以对待加工物体5表面进行烧蚀，去除掉烧蚀部分，实现对待加工物体5的精加工。因此本实施例设置连续激光系统30可以对待加工物体5的表面进行初步加热，使得表面材料发生熔化，而脉冲激光系统20则可以对待加工物体5进行进一步加工，通过脉冲激光系统20和连续激光系统30的配合，完成精细加工。

空间光调制器222对脉冲激光进行调制时，可以按照需求将脉冲激光调制为多束脉冲激光或按照预设图案排布，通过第一振镜单元23出射至待加工物体5表面形成多焦点阵列，同时可以对焦点的数量以及每一个焦点的能量分布等进行调制，从而使得脉冲激光可以多焦点阵列或图案的方式对待加工物体5进行加工，极大提高了加工效率。

当需要对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制连续激光系统30产生连续激光。连续激光出射至待加工物体5的表面，从而对待加工物体5进行粗加工，使得待加工物体5的表面达到初始温度。同时，控制系统10控制脉冲激光系统20中的脉冲激光器21，脉冲激光器21产生脉冲激光，脉冲激光沿光路传输至第一扩束单元221进行分光，从而获得多束脉冲激光；该多束脉冲激光进一步传输至空间光调制器222进行调制，获得多焦点阵列排布或以预设图案排布的脉冲激光；经过调制的脉冲激光传输至第一振镜单元23，第一振镜单元23根据预设的加工路径对脉冲激光的扫描路径进行调整，经过第一振镜单元23调整后出射的脉冲激光经第一场镜24聚焦至待加工物体5的表面，从而对待加工物体5进行加工。

目前在采用超快激光对代加工物体进行加工时，通常采用单点扫描的方式对待加工物体进行加工，即在加工时，激光只形成一个焦点对待加工物体的表面进行加工，会极大增加加工时长，导致整体效率低下，能量利用率低。

本实施例则提出了一种完全不同的加工方式。本实施例提供的超快激光多光束并行加工装置1包括脉冲激光系统20和连续激光系统30，通过脉冲激光和连续激光的配合来对待加工物体5进行加工，有效改善了加工效果。进一步地，脉冲激光系统20中设置第一扩束单元221和空间光调制器222对脉冲激光进行分束和调制，可以按照需求将脉冲激光调制为多焦点阵列排布或按照预设图案排布，使得脉冲激光能够以多焦点阵列或图案的方式对待加工物体5进行加工，极大缩短了加工时间，有效提高加工效率。不仅如此，采用空间光调制器222对脉冲激光进行调制时，可以对焦点的数量以及每个焦点的能量分布等进行调制，从而有效改善了激光加工的灵活性。

为了对脉冲激光系统20中的脉冲激光进行控制，一种方式是通过控制系统10对脉冲激光器21的工作状态进行控制，当需要脉冲激光对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制脉冲激光器21进行工作；当加工完毕或者不需要脉冲激光对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制脉冲激光器21停止工作即可。然而，当采用该种方式进行控制时，需要在加工过程中频繁启动或关闭脉冲激光器21，容易造成脉冲激光器21的损坏，因此可以在脉冲激光器21的出光路径上设置一个快门61，通过快门61的开合来对脉冲激光进行控制。

请参阅图2，在一个实施例中，脉冲激光系统20还包括快门61，快门61设于脉冲激光器21和第一扩束单元221之间，且快门61与控制系统10连接，用于在控制系统10的控制下进行开合。此时，控制系统10控制脉冲激光器21处于工作状态，当需要脉冲激光对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制快门61打开，脉冲激光器21产生的脉冲激光可通过快门61，并最终对待加工物体5进行加工；当不需要脉冲激光对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制快门61关闭，此时脉冲激光器21产生的脉冲激光无法通过快门61。

请参阅图2，在一个实施例中，脉冲激光系统20还包括衰减器62，衰减器62设于脉冲激光器21和第一扩束单元221之间，用于对脉冲激光的强度进行调整，从而使得脉冲激光的强度满足加工要求。

请参阅图2，在一个实施例中，为了让脉冲激光能够更好地聚焦至第一扩束单元221上，脉冲激光系统20还包括聚焦镜63，聚焦镜63设于脉冲激光器21与第一扩束单元221之间，从而使得脉冲激光能够更好地聚焦至第一扩束单元221。

应当理解的是，脉冲激光器21和第一扩束单元221之间可以设置上述的快门61、衰减器62以及聚焦镜63中的一个或多个，其顺序也可以根据需要进行设置。例如，请参阅图2，快门61、衰减器62以及聚焦镜63可以依次设于脉冲激光器21的出光路径上，脉冲激光器21产生的脉冲激光依次经过快门61、衰减器62衰减强度以及聚焦镜63后聚焦至第一扩束单元221。

在一个实施例中，第一扩束单元221为衍射分束器，可以将入射的脉冲激光分成几束或多束脉冲激光，第一扩束单元221的输出可以是一维分布，也可以是二维分布，可以根据需要进行设置。

请参阅图2，在一个实施例中，空间光调制器222包括沿光路依次设置的透镜2221、小孔阵列2222以及物镜2223，经第一扩束单元221出射的脉冲激光通过透镜2221调整传播方向后传输至小孔阵列2222，小孔阵列2222对脉冲激光进行调制，然后通过物镜2223后出射至第一振镜单元23。可选地，透镜2221用于对入射的脉冲激光进行准直，使得多束脉冲激光能够平行入射至小孔阵列2222；物镜2223用于对脉冲激光进行聚焦，以使得经过调制的脉冲激光能够出射至第一振镜单元23。

请参阅图1和图2，在一个实施例中，为了对脉冲激光系统20的光路进行调整，以减小脉冲激光系统20的整体体积，空间光调制器222和第一振镜单元23之间还设置有反射单元64，反射单元64包括第一反射镜641和第二反射镜642。其中第一反射镜641设于空间光调制器222的出光路径上，且入射至第一反射镜641的脉冲激光与第一反射镜641的法线之间的夹角可为45°，从而使得入射的脉冲激光与反射的脉冲激光之间的夹角为90°。第二反射镜642设于第一反射镜641的反射路径上，第一振镜单元23设于第二反射镜642的反射路径上，且第二反射镜642的法线与第一反射镜641的法线垂直，从而使得入射的脉冲激光与反射的脉冲激光之间的夹角为90°。当然，在其他实施例中，第一反射镜641和第二反射镜642也可以设置为其他角度，并不仅限于上述的情形，此处不做限制。

请参阅图1，在一个实施例中，第一振镜单元23包括扫描振镜651和垂直导轨652，扫描振镜651与控制系统10连接。其中扫描振镜651设于第二反射镜642的出光路径上，用于接收脉冲激光，并根据加工路径对脉冲激光进行调整，此处的调整指的是扫描振镜651可将脉冲激光所形成的焦点相对待加工物体5的表面(该表面记为xy平面)不同位置进行调整，垂直导轨652的设置则可以对焦点垂直于该表面(该方向记为z方向)的位置进行调整。扫描振镜651与垂直导轨652连接且可沿垂直导轨652滑动(即沿着z方向移动)，从而可以调节脉冲激光在待加工物体5上所形成的焦点在z方向的位置。通过设置垂直导轨652，使得第一振镜单元23可以在三个维度上调整脉冲激光的焦点位置，满足不同的加工需求，具有更加广泛的应用场景。当然，当脉冲激光系统20中未设置反射单元64时，经空间光调制器222调制的脉冲激光直接出射至扫描振镜651中。

请参阅图1，在一个实施例中，为了更好地对扫描振镜651的位置进行调整，第一振镜单元23还包括位移传感器653，位移传感器653可设于扫描振镜651的一侧且与控制系统10连接，用于感应扫描振镜651的位置变化，进而获取扫描振镜651的位移。

请参阅图2，在一个实施例中，为了对经第一振镜单元23出射的脉冲激光的位移进行调整，脉冲激光系统20还包括微位移单元25。微位移单元25设于第一振镜单元23和第一场镜24之间，且微位移单元25与控制系统10连接，用于在控制系统10的控制下调整脉冲激光的位移。

请参阅图2，微位移单元25包括微位移平台251、半反半透镜252以及照明光源253，其中半反半透镜252设于第一振镜单元23和第一场镜24之间，微位移平台251设于半反半透镜252的反射路径上且与控制系统10连接，微位移平台251和第一场镜24分别设于半反半透镜252的相对两侧。照明光源253设于微位移平台251背向半反半透镜252的一侧。经第一振镜单元23出射的脉冲激光经半反半透镜252反射至微位移平台251，并经微位移平台251反射回半反半透镜252，然后透射至第一场镜24，通过微位移平台251可以对出射至第一场镜24的脉冲激光的位移进行调整。半反半透镜252的法线与入射的脉冲激光之间的夹角可以为45°，此时反射和入射的脉冲激光相互垂直。半反半透镜252的透反比可以根据需要进行调整，例如可以是5:5或者其他值，此处不做限制。

请参阅图2，在一个实施例中，脉冲激光系统20还包括滤光片66，滤光片66设于半反半透镜252和第一场镜24之间，用于对脉冲激光进行滤波，使得满足条件的部分脉冲激光才能够通过滤光片66，进而通过第一场镜24出射至待加工物体5。当然，当脉冲激光系统20中未设置微位移单元25时，滤光片66则设于第一振镜单元23和第一场镜24之间。

请参阅图2，在一个实施例中，为了对出射至待加工物体5的脉冲激光的各项参数进行监控，以确保其满足加工要求，脉冲激光系统20还包括监控单元26，监控单元26设于第一场镜24的出光路径上，用于对脉冲激光进行监控。监控单元26的具体形式可以根据需要进行设置，例如可以包括图像采集单元261以及监控器262，监控器262与图像采集单元261连接，图像采集单元261用于采集经第一场镜24出射的脉冲激光。图像采集单元261可以是ccd(chargecoupleddevice，电荷耦合器件)相机，也可以是其他类型的相机，此处不做限制。

请参阅图1和图3，在一个实施例中，连续激光系统30包括沿光路设置的连续激光器31、第二扩束单元32、第二振镜单元33以及第二场镜34。其中，连续激光器31与控制系统10连接，用于在控制系统10的控制下产生连续激光。第一扩束单元32用于对连续激光器31产生的连续激光进行扩束，第二振镜单元33设于第二扩束单元32的出光路径上，且与控制系统10连接，用于在控制系统10的控制下使得连续激光对待加工物体5进行扫描，从而对待加工物体5进行加热。第二场镜34设于第二振镜单元33的出光路径上，用于将连续激光聚焦至待加工物体5的表面。

当然，连续激光系统30中还可以包括其他部件，并不仅限于上述的情形。

请参阅图3，在一个实施例中，连续激光系统30还包括快门61，快门61设于连续激光器31和第二扩束单元32之间，且快门61与控制系统10连接，用于在控制系统10的控制下进行开合。此时，控制系统10控制连续激光器31处于工作状态，当需要对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制快门61打开，连续激光器31产生的连续激光可通过快门61，并最终对待加工物体5进行加工；当不需要对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制快门61关闭，此时连续激光器31产生的连续激光无法通过快门61。

请参阅图3，在一个实施例中，连续激光系统30还包括衰减器62，衰减器62设于连续激光器31和第二扩束单元32之间，用于对连续激光的强度进行调整，从而使得连续激光的强度满足加工要求。

请参阅图3，在一个实施例中，为了让连续激光能够更好地聚焦至第二扩束单元32上，连续激光系统30还包括聚焦镜63，聚焦镜63设于连续激光器31与第二扩束单元32之间，从而使得连续激光能够更好地聚焦至第二扩束单元32。

应当理解的是，连续激光器31和第二扩束单元32之间可以设置上述的快门61、衰减器62以及聚焦镜63中的一个或多个，其顺序也可以根据需要进行设置。例如，请参阅图3，快门61、衰减器62以及聚焦镜63可以依次设于连续激光器31的出光路径上，连续激光器31产生的连续激光依次经过快门61、衰减器62衰减强度以及聚焦镜63后聚焦至第二扩束单元32。

请参阅图1和图3，在一个实施例中，为了对连续激光系统30的光路进行调整，以减小连续激光系统30的整体体积，第二扩束单元32和第二振镜单元33之间还设置有反射单元64，反射单元64包括第一反射镜641和第二反射镜642。其中第一反射镜641设于第二扩束单元32的出光路径上，且入射至第一反射镜641的连续激光与第一反射镜641的法线之间的夹角可为45°，从而使得入射的连续激光与反射的连续激光之间的夹角为90°。第二反射镜642设于第一反射镜641的反射路径上，第一振镜单元23设于第二反射镜642的反射路径上，且第二反射镜642的法线与第一反射镜641的法线垂直，从而使得入射的连续激光与反射的连续激光之间的夹角为90°。当然，在其他实施例中，第一反射镜641和第二反射镜642也可以设置为其他角度，并不仅限于上述的情形，此处不做限制。

请参阅图1，在一个实施例中，第二振镜单元33包括扫描振镜651和垂直导轨652，扫描振镜651与控制系统10连接。其中扫描振镜651设于第二反射镜642的出光路径上，用于接收连续激光，并根据加工路径对连续激光进行调整，此处的调整指的是扫描振镜651可将连续激光所形成的焦点相对待加工物体5的表面不同位置进行调整，垂直导轨652的设置则可以对焦点垂直于该表面的位置进行调整。扫描振镜651与垂直导轨652连接且可沿垂直导轨652滑动，从而可以调节脉冲激光在待加工物体5上所形成的焦点在z方向的位置。通过设置垂直导轨652，使得第一振镜单元23可以在三个维度上调整连续激光的焦点位置，满足不同的加工需求。为了更好地对扫描振镜651的位置进行调整，第二振镜单元33还包括位移传感器653，位移传感器653可设于扫描振镜651的一侧且与控制系统10连接，用于感应扫描振镜651的位置变化，进而获取扫描振镜651的位移。

请参阅图3，在一个实施例中，连续激光系统30还包括滤光片66，滤光片66设于第二振镜单元33和第二场镜34之间，用于对连续激光进行滤波，使得满足条件的部分连续激光才能够通过滤光片66，进而通过第二场镜34出射至待加工物体5。为了进一步对连续激光系统30的光路进行调整，连续激光系统30还包括第三反射镜67，第三反射镜67设于第二振镜单元33和滤光片66之间，用于将第二振镜单元33出射的连续光束反射至滤光片66。当然，在其他实施例中，连续激光系统30也可以包括微位移单元，从而可以对连续激光的位移进行调整。

在一个实施例中，监控单元26也可以用于对连续激光系统30产生的连续激光进行监控，此时图像采集单元261还用于采集经第二场镜34出射的连续激光。

请参阅图1，在一个实施例中，为了更好地对待加工物体5的位置进行固定以及调整，激光加工装置1还包括工作台40，用于放置待加工物体5。工作台40设有位置控制器，位置控制器与工作台连接，用于控制工作台的运动，此处的运动主要包括控制工作台进行旋转和定位等，调整灵活，满足多样化的加工需求。位置控制器也可以与控制系统10连接，从而可以通过控制系统10进行统一控制。

本实施例提供的超快激光多光束并行加工装置1的一种加工过程可以为：当需要对待加工物体5进行加工时，控制系统10控制连续激光系统30中的连续激光器31，连续激光器31产生连续激光。连续激光沿光路传输至第二扩束单元32进行扩束，从而获得多束连续激光，并进一步传输至第二振镜单元33，第二振镜单元33根据预设的加工路径对连续激光的扫描路径进行调整，经过第二振镜单元33调整后出射的连续激光经第二场镜34聚焦至待加工物体5的表面，从而对待加工物体5进行加热。同时，控制系统10控制脉冲激光系统20中的脉冲激光器21，脉冲激光器21产生脉冲激光。脉冲激光沿光路传输至第一扩束单元221进行分光，从而获得多束脉冲激光；该多束脉冲激光进一步传输至空间光调制器222进行调制，获得多焦点阵列排布或以预设图案排布的脉冲激光。经过调制的脉冲激光传输至第一振镜单元23，第一振镜单元23根据预设的加工路径对脉冲激光的扫描路径进行调整，经过第一振镜单元23调整后出射的脉冲激光经第一场镜24聚焦至待加工物体5的表面，从而对待加工物体5进行加工。在加工过程中，控制系统10还可以控制位置控制器，从而位置控制器可以控制工作台带动待加工物体5进行旋转。

本实施例提供的超快激光多光束并行加工装置1的有益效果至少包括：

(1)超快激光多光束并行加工装置1中设置脉冲激光系统20和连续激光系统30，通过脉冲激光和连续激光的配合来对待加工物体5进行加工，有效改善了加工效果。

(2)通过在脉冲激光系统20中设置第一扩束单元22，首先通过第一扩束单元221对脉冲激光进行分束，获得多束脉冲激光；然后通过空间光调制器222对脉冲激光进行调制，从而可以按照需求将脉冲激光调制为多焦点阵列排布或按照预设图案排布，从而使得脉冲激光能够以多焦点阵列或图案的方式对待加工物体5进行加工，实现并行加工，极大缩短了加工时间，有效提高加工效率。

(3)脉冲激光系统20采用空间光调制器222对脉冲激光进行调制时，可以对焦点的数量以及每个焦点的能量分布等进行调制，从而有效改善了激光加工的灵活性。

请参阅图4，本实施例的目的还在于提供一种超快激光多光束并行加工方法，可通过采用上述的超快激光多光束并行加工装置对待加工物体进行加工，包括以下步骤：

步骤s10：控制连续激光系统输出连续激光至待加工物体；

步骤s20：控制脉冲激光系统输出脉冲激光至所述待加工物体；

步骤s30：调节连续激光系统和脉冲激光系统的扫描振镜以及工作台，以使得连续激光和脉冲激光对加工物体进行精细微细加工。

具体地，步骤s10中，由于连续激光的峰值密度低，因此整体功率不高，当其出射至待加工物体的表面时，待加工物体的表面会吸收连续激光达到初始温度，使得表面烧蚀或者破裂的粉末材料熔化，而不会产生高温等离子体烧蚀效应，从而实现对待加工物体的粗加工。

步骤s20中，脉冲激光系统的脉冲激光器可以是皮秒激光器，用于产生超快脉冲激光，其产生的脉冲激光具有持续时间短、脉冲功率密度高等特性。当脉冲激光到达待加工物体时，可以产生高温等离子体烧蚀效应，从而可以对待加工物体表面进行烧蚀，去除掉烧蚀部分，实现对待加工物体的精加工。

请参阅图4，进一步地，步骤s20包括：

步骤s201：控制脉冲激光系统中的脉冲激光器，以使得脉冲激光器产生脉冲激光；

步骤s202：控制脉冲激光系统中的空间光调制器，以对脉冲激光进行调制，形成多束脉冲激光；

步骤s203：调节脉冲激光系统中的扫描振镜，以使得多束脉冲激光形成多焦点阵列聚焦至待加工物体。

进一步地，步骤s30中，在对待加工物体进行加工时，需要根据扫描图案(可通过cad等软件绘制)对脉冲激光和连续激光进行实时调整，同时配合载物系统，实现对待加工物体的位置进行调整。

因此，本实施例可控制系统控制连续激光系统和脉冲激光系统以及载物系统，通过三者的协同作用，实现对待加工物体的精加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。