本發(fā)明涉及一種激光焊前材料表面的預(yù)處理方法及系統(tǒng)，具體涉及一種在激光焊之前材料表面的飛秒/皮秒脈沖激光復(fù)合預(yù)處理方法及預(yù)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在航天、高鐵等產(chǎn)品中需要應(yīng)用大量的高強(qiáng)合金零件，其焊接方式是航天、高鐵研究中的一個(gè)重要方向。激光焊接具有無(wú)機(jī)械接觸，焊接速度快，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，得到了越來(lái)越多的關(guān)注。激光焊接前對(duì)焊接材料的處理又是影響激光焊接效果的一個(gè)關(guān)鍵因素。合金表面的油污、氧化膜等附著物會(huì)影響焊接質(zhì)量和效率。焊前去除合金材料的附著物是防止產(chǎn)生氣孔、夾渣的重要步驟。

目前，焊前對(duì)材料的預(yù)處理方式主要是指對(duì)材料的清洗。傳統(tǒng)的清洗方式主要包括化學(xué)清洗和手工打磨?；瘜W(xué)清洗一般是指酸洗，該過(guò)程能夠有效清除基材表面的氧化膜和油污，但是該方法對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。而手工打磨的方法工作效率低、成本高、工作環(huán)境惡劣、容易損傷基底材料表面、不能滿足大批量生產(chǎn)的要求。除此之外，還可以采用激光清洗的方式。激光清洗是將高能激光投射到物理表面，使材料表面的附著物瞬時(shí)蒸發(fā)、燒蝕或剝離，是一種新型的表面處理技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的清洗方式，激光清洗更加高效環(huán)保。目前激光清洗一般都是采用基于調(diào)Q技術(shù)的納秒脈沖清洗。但是不論采用哪一種清洗方式，對(duì)材料的處理都是單一的，清洗后獲得的材料基材對(duì)激光反射率較高、激光吸收率較低，將影響激光焊接效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一發(fā)明目的是提供一種激光焊前材料表面的預(yù)處理方法。該方法可通過(guò)對(duì)焊前材料表面的預(yù)處理提高激光焊接質(zhì)量和效率。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其第一發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種激光焊前材料表面的預(yù)處理方法，包括首先通過(guò)皮秒脈沖激光對(duì)材料樣品表面進(jìn)行清洗，其特征在于：在通過(guò)皮秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗的同時(shí)，圖像采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集樣品的表面形態(tài)，并根據(jù)樣品表面形態(tài)判斷樣品表面是否清洗干凈：如未清洗干凈，繼續(xù)通過(guò)皮秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗；如清洗干凈，關(guān)閉皮秒脈沖激光，通過(guò)飛秒激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理；在通過(guò)飛秒激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理的同時(shí)，圖像采集設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品表面的黑化情況，當(dāng)樣品表面完全黑化之后，關(guān)閉飛秒激光，即完成焊前材料表面的預(yù)處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法的有益效果是：本發(fā)明方法首先通過(guò)皮秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗；去除樣品表面會(huì)影響焊接質(zhì)量和效率的油污、氧化膜等附著物，然后進(jìn)一步通過(guò)飛秒激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理，黑化處理不僅可以使樣品表面對(duì)光的強(qiáng)反射作用消失，提高激光焊接的效率和質(zhì)量；同時(shí)黑化處理又可以在樣品表面形成微納結(jié)構(gòu)，增大表面積，使金屬材料散熱性更好，進(jìn)一步提高激光焊接質(zhì)量。總之，利用皮秒脈沖激光清洗和飛秒激光黑化對(duì)焊前材料表面復(fù)合預(yù)處理，大大提高激光焊接過(guò)程中材料對(duì)激光的吸收效率，有效地提高了激光焊接效率和質(zhì)量。

進(jìn)一步，本發(fā)明方法所述根據(jù)樣品表面形態(tài)判斷樣品表面是否清洗干凈是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件智能判斷。

進(jìn)一步，本發(fā)明方法所述圖像采集設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品表面的黑化情況，判斷是否完全黑化是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件智能判斷。

這樣，直接通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件智能判斷樣品表面清洗情況和黑化情況，整個(gè)過(guò)程中無(wú)需人工干預(yù)，大大提高了工作效率，降低了預(yù)處理成本。

本發(fā)明的第二發(fā)明目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)上述預(yù)處理方法的激光焊前材料表面的預(yù)處理系統(tǒng)。該預(yù)處理系統(tǒng)不僅可以對(duì)材料表面進(jìn)行激光清洗，而且同時(shí)可在清洗之后通過(guò)對(duì)材料表面進(jìn)行黑化處理，以達(dá)到材料表面的復(fù)合處理，提高激光焊接質(zhì)量和效率。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其第二發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種激光焊前材料表面的預(yù)處理系統(tǒng)，包括激光處理模塊，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：所述激光處理模塊包括對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗的激光清洗子模塊和對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化的激光黑化子模塊；激光清洗子模塊和激光黑化子模塊之間通過(guò)智能控制模塊控制切換，所述智能控制模塊包括圖像采集子模塊、智能判斷子模塊和控制子模塊；所述圖像采集子模塊用于采集樣品表面形態(tài)并傳輸給智能判斷子模塊；所述智能判斷子模塊用于根據(jù)樣品表面形態(tài)判斷樣品表面是否清洗干凈；所述控制子模塊根據(jù)智能判斷子模塊判斷的結(jié)果控制激光清洗子模塊和激光黑化子模塊之間的控制切換。

本發(fā)明系統(tǒng)的工作方法是：首先打開激光處理模塊的激光清洗子模塊，對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗；在清洗的同時(shí)，智能控制模塊的圖像采集子模塊實(shí)時(shí)采集樣品表面形態(tài)并傳輸給智能判斷子模塊；智能判斷子模塊根據(jù)樣品表面形態(tài)判斷樣品表面是否清洗干凈；如果清洗干凈了，智能控制模塊的控制子模塊關(guān)閉激光清洗子模塊，打開激光處理模塊的激光黑化子模塊，對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理；如果未清洗干凈，智能控制模塊的控制子模塊不動(dòng)作，激光清洗子模塊繼續(xù)對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗，直至清洗干凈，再切換至激光黑化子模塊。

激光黑化子模塊在對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理的同時(shí)，智能控制模塊的圖像采集子模塊實(shí)時(shí)采集樣品表面形態(tài)并傳輸給智能判斷子模塊；智能判斷子模塊根據(jù)樣品表面形態(tài)判斷樣品表面是完全黑化；如果完全黑化了，智能控制模塊的控制子模塊關(guān)閉激光黑化子模塊，完成激光焊前材料表面的預(yù)處理；如果未完全黑化，智能控制模塊的控制子模塊不動(dòng)作，激光黑化子模塊繼續(xù)對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理，直至樣品表面完全黑化，再關(guān)閉激光黑化子模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案的有益效果是：

本技術(shù)方案將通過(guò)激光對(duì)材料表面進(jìn)行清洗和黑化復(fù)合化，首先通過(guò)激光對(duì)材料表面進(jìn)行清洗，去除材料表面會(huì)影響焊接質(zhì)量和效率的油污、氧化膜等附著物，然后進(jìn)一步通過(guò)激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理，黑化處理不僅可以使樣品對(duì)光的強(qiáng)反射作用消失，提高激光焊接的效率和質(zhì)量；同時(shí)黑化處理又可以在樣品表面形成微納結(jié)構(gòu)，使金屬材料散熱性更好，進(jìn)一步提高激光焊接質(zhì)量?？傊眉す馇逑春图す夂诨瘜?duì)焊前材料表面復(fù)合預(yù)處理，大大提高激光焊接過(guò)程中材料對(duì)激光的吸收效率，有效地提高了激光焊接效率和質(zhì)量。

本技術(shù)方案利用智能控制模塊的圖像采集子模塊實(shí)時(shí)采集樣品表面形態(tài)并傳輸給智能判斷子模塊，然后通過(guò)智能判斷子模塊判斷樣品表面的清洗情況和黑化情況，從而通過(guò)控制子模塊控制激光清洗子模塊和激光黑化子模塊的切換和開閉，整個(gè)過(guò)程中無(wú)需人工干預(yù)，大大提高了工作效率，降低了預(yù)處理成本。

進(jìn)一步，本發(fā)明系統(tǒng)所述激光清洗子模塊提供皮秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗，所述激光黑化子模塊提供飛秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化。

相比于納秒脈沖，皮秒脈沖激光的脈沖寬度更窄，可獲得更高的峰值功率。因此本發(fā)明系統(tǒng)激光清洗子模塊采用皮秒脈沖激光用于清洗樣品表面，相比于納秒脈沖激光，所需要的激光能量更低。另外，本發(fā)明系統(tǒng)采用飛秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理，飛秒激光的脈沖寬度很短，即激光與物質(zhì)的相互作用時(shí)間短，對(duì)材料的熱影響?。贿@樣材料本身的溫度不會(huì)因?yàn)轱w秒激光的作用而升高，避免了材料在受熱情況下再次形成氧化膜，破壞清洗的效果。

進(jìn)一步，本發(fā)明系統(tǒng)所述激光清洗子模塊包括皮秒脈沖激光器，激光黑化子模塊包括飛秒脈沖激光器，所述激光清洗子模塊和激光黑化子模塊均包括激光輸出光纖、將激光輸出光纖輸出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡，控制激光光束作用于樣品表面上的位置和掃描速度的掃描振鏡和將激光聚焦入射到樣品上的匯聚透鏡。

這樣，皮秒脈沖激光器和飛秒脈沖激光器輸出的激光依次通過(guò)激光輸出光纖、準(zhǔn)直透鏡、掃描振鏡和匯聚透鏡；利用準(zhǔn)直透鏡可以減小光纖輸出的激光的發(fā)散角，獲得準(zhǔn)直激光輸出，應(yīng)用掃描振鏡可以通過(guò)掃描振鏡自動(dòng)精準(zhǔn)地控制激光預(yù)處理作用于樣品表面的位置，應(yīng)用匯聚透鏡可以控制激光作用于樣品表面的光斑大小，以減小所需的激光脈沖的能量，最終獲得適用于清洗和黑化的脈沖激光。

進(jìn)一步，本發(fā)明系統(tǒng)所述智能控制模塊的圖像采集子模塊包括對(duì)準(zhǔn)樣品表面的照明光源和采集樣品表面形態(tài)的成像儀器。

這樣，使用照明光源可以通過(guò)兩個(gè)方面提高圖像采集子模塊的工作準(zhǔn)確性，1.使得成像儀器看得更清楚判斷更準(zhǔn)確，2.通過(guò)成像儀器接受的光強(qiáng)度，可以判斷黑化的效果，當(dāng)光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，即黑化較好；即可以通過(guò)兩個(gè)方面判斷黑化效果：1樣品表面是否顏色改變，2成像儀器接受到的照明光強(qiáng)是否變低。

進(jìn)一步，本發(fā)明系統(tǒng)所述激光處理模塊的激光清洗子模塊和激光黑化子模塊整合為皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光模塊，所述皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光模塊包括皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光器、激光輸出光纖、將激光輸出光纖輸出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡，控制激光光束作用于樣品表面上的位置和掃描速度的掃描振鏡和將激光聚焦入射到樣品上的匯聚透鏡。

更進(jìn)一步，本發(fā)明系統(tǒng)所述皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光器包括飛秒激光振蕩器，飛秒激光振蕩器輸出的脈沖激光依次通過(guò)飛秒展寬器、啁啾脈沖放大器和控制激光光路方向的聲光開關(guān)，所述聲光開關(guān)由智能控制模塊的控制子模塊控制；當(dāng)聲光開關(guān)加射頻信號(hào)時(shí)，脈沖激光通過(guò)聲光開關(guān)后光路方向發(fā)生偏折，脈沖激光依次通過(guò)偏轉(zhuǎn)反射鏡、可改變激光偏振方向的半波片，第一偏振分束立方體反射后入射至第二偏振分束立方體，經(jīng)第二偏振分束立方體反射后獲得皮秒脈沖激光輸出，皮秒脈沖激光通過(guò)匯聚透鏡系統(tǒng)入射到激光輸出光纖中，用于后續(xù)對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗處理；當(dāng)聲光開關(guān)不加射頻信號(hào)時(shí)，脈沖激光通過(guò)聲光開關(guān)后光路方向不發(fā)生偏折，脈沖激光依次通過(guò)脈寬壓縮器入射至第二偏振分束立方體，經(jīng)第二偏振分束立方體透射后獲得飛秒脈沖激光輸出，飛秒脈沖激光通過(guò)匯聚透鏡系統(tǒng)入射到激光輸出光纖中，用于后續(xù)對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理。

上述皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光器的工作原理是：通過(guò)飛秒激光振蕩器獲得低能量的飛秒激光脈沖輸出，該脈沖通過(guò)飛秒展寬器(可以是光柵對(duì)，也可以是布拉格體光柵)可將飛秒脈沖激光展寬成幾百皮秒寬的皮秒脈沖激光。該皮秒脈沖激光的具體脈沖寬度可由光柵對(duì)或是布拉格光柵的參數(shù)決定。該低能量的皮秒脈沖激光通過(guò)啁啾脈沖放大器獲得高能量的皮秒脈沖激光。該高能量的皮秒脈激光沖入射到控制激光脈沖光路方向聲光開關(guān)上。

當(dāng)聲光開關(guān)加射頻信號(hào)時(shí)，該皮秒脈沖激光通過(guò)聲光開關(guān)后光路方向發(fā)生偏折，脈沖激光依次通過(guò)偏轉(zhuǎn)反射鏡(作用是改變激光光路方向，使激光垂直入射至半波片)、可改變激光偏振方向的半波片(改變激光的偏振方向，使其可被第一偏振分束立方體反射)，第一偏振分束立方體反射(作用是改變激光光路方向，使激光垂直入射至第二偏振分束立方體)后入射至第二偏振分束立方體，經(jīng)第二偏振分束立方體反射(作用是改變激光光路方向，使激光垂直入射至匯聚透鏡)后通過(guò)匯聚透鏡系統(tǒng)(作用是改變激光的發(fā)散角和焦點(diǎn)處的光斑大小，使其可以高耦合效率地耦合至激光輸出光纖中)入射到激光輸出光纖中。

當(dāng)聲光開關(guān)不加射頻信號(hào)時(shí)，該皮秒脈沖激光通過(guò)聲光開關(guān)后光路方向不發(fā)生偏折，脈沖激光依次通過(guò)脈寬壓縮器(可以是光柵對(duì)，也可以是布拉格體光柵，作用是壓縮皮秒脈沖激光獲得飛秒激光輸出)后獲得飛秒脈沖激光，該飛秒脈沖激光入射至第二偏振分束立方體，透射通過(guò)第二偏振分束立方體后通過(guò)匯聚透鏡系統(tǒng)入射到激光輸出光纖中。

整合成皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光模塊避免了使用兩個(gè)激光器分別提供皮秒/飛秒脈沖，大大降低了成本。并且該模塊可以通過(guò)聲光開關(guān)是否加射頻信號(hào)來(lái)控制選擇輸出脈沖激光的模式，即可以通過(guò)智能控制模塊的控制子模塊實(shí)時(shí)控制，轉(zhuǎn)變時(shí)間快。并且該模塊確保了飛秒脈沖激光輸出與皮秒脈沖激光輸出是采用同一激光器模塊，即其輸出激光的光束質(zhì)量(光斑的空間模式分布)是一致的，這樣飛秒脈沖激光輸出與皮秒脈沖激光輸出可以共用一套光纖耦合裝置系統(tǒng)，以同時(shí)獲得高效的光纖耦合效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一方法流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二激光清洗子模塊工作時(shí)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二激光黑化子模塊工作時(shí)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例三系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例三工作時(shí)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例三皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

圖1示出，本發(fā)明方法的一種具體實(shí)施方式是：一種激光焊前材料表面的預(yù)處理方法，包括首先通過(guò)皮秒脈沖激光對(duì)材料樣品表面進(jìn)行清洗，其特征在于：在通過(guò)皮秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗的同時(shí)，圖像采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集樣品的表面形態(tài)，并根據(jù)樣品表面形態(tài)判斷樣品表面是否清洗干凈：如未清洗干凈，繼續(xù)通過(guò)皮秒脈沖激光對(duì)樣品表面進(jìn)行清洗；如清洗干凈，關(guān)閉皮秒脈沖激光，通過(guò)飛秒激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理；在通過(guò)飛秒激光對(duì)樣品表面進(jìn)行黑化處理的同時(shí)，圖像采集設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品表面的黑化情況，當(dāng)樣品表面完全黑化之后，關(guān)閉飛秒激光，即完成焊前材料表面的預(yù)處理。

本例中所述根據(jù)樣品表面形態(tài)判斷樣品表面是否清洗干凈是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件智能判斷。

本例中所述圖像采集設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品表面的黑化情況，判斷是否完全黑化是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件智能判斷。

實(shí)施例二

圖2示出，本發(fā)明系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式是：一種激光焊前材料表面的預(yù)處理系統(tǒng)，包括激光處理模塊，其特征在于：所述激光處理模塊包括對(duì)樣品500表面進(jìn)行清洗的激光清洗子模塊100和對(duì)樣品500表面進(jìn)行黑化的激光黑化子模塊200；激光清洗子模塊100和激光黑化子模塊200之間通過(guò)智能控制模塊300控制切換，所述智能控制模塊300包括圖像采集子模塊310、智能判斷子模塊320和控制子模塊330；所述圖像采集子模塊310用于采集樣品500表面形態(tài)并傳輸給智能判斷子模塊320；所述智能判斷子模塊320用于根據(jù)樣品500表面形態(tài)判斷樣品500表面是否清洗干凈；所述控制子模塊330根據(jù)智能判斷子模塊320判斷的結(jié)果控制激光清洗子模塊100和激光黑化子模塊200之間的控制切換。

本例中所述激光清洗子模塊100提供皮秒脈沖激光對(duì)樣品500表面進(jìn)行清洗，所述激光黑化子模塊200提供飛秒脈沖激光對(duì)樣品500表面進(jìn)行黑化。所述激光清洗子模塊100包括皮秒脈沖激光器110，激光黑化子模塊200包括飛秒脈沖激光器210，所述激光清洗子模塊100和激光黑化子模塊200均包括激光輸出光纖102、將激光輸出光纖102輸出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡103，控制激光光束作用于樣品500表面上的位置和掃描速度的掃描振鏡104和將激光聚焦入射到樣品500上的匯聚透鏡105。

本例中所述智能控制模塊300的圖像采集子模塊310包括對(duì)準(zhǔn)樣品500表面的照明光源311和采集樣品500表面形態(tài)的成像儀器312。

圖3為本例中激光清洗子模塊100工作時(shí)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本例中激光黑化子模塊200工作時(shí)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

實(shí)施例三

圖5示出，本發(fā)明系統(tǒng)的另一種具體實(shí)施方式是：一種激光焊前材料表面的預(yù)處理系統(tǒng)，包括激光處理模塊，其特征在于：所述激光處理模塊包括對(duì)樣品500表面進(jìn)行清洗的激光清洗子模塊100和對(duì)樣品500表面進(jìn)行黑化的激光黑化子模塊200；激光清洗子模塊100和激光黑化子模塊200之間通過(guò)智能控制模塊300控制切換，所述智能控制模塊300包括圖像采集子模塊310、智能判斷子模塊320和控制子模塊330；所述圖像采集子模塊310用于采集樣品500表面形態(tài)并傳輸給智能判斷子模塊320；所述智能判斷子模塊320用于根據(jù)樣品500表面形態(tài)判斷樣品500表面是否清洗干凈；所述控制子模塊330根據(jù)智能判斷子模塊320判斷的結(jié)果控制激光清洗子模塊100和激光黑化子模塊200之間的控制切換。

本例中所述激光清洗子模塊100提供皮秒脈沖激光對(duì)樣品500表面進(jìn)行清洗，所述激光黑化子模塊200提供飛秒脈沖激光對(duì)樣品500表面進(jìn)行黑化。如圖5所示，所述激光處理模塊的激光清洗子模塊100和激光黑化子模塊200整合為皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光模塊400，如圖6所示，所述皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光模塊400包括皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光器410、激光輸出光纖420、將激光輸出光纖420輸出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡430，控制激光光束作用于樣品500表面上的位置和掃描速度的掃描振鏡440和將激光聚焦入射到樣品500上的匯聚透鏡450。

圖7示出，本例中所述皮秒/飛秒脈沖寬度可變激光器410包括飛秒激光振蕩器411，飛秒激光振蕩器411輸出的脈沖激光依次通過(guò)飛秒展寬器412、啁啾脈沖放大器413和控制激光光路方向的聲光開關(guān)414，所述聲光開關(guān)414由智能控制模塊300的控制子模塊330控制；當(dāng)聲光開關(guān)414加射頻信號(hào)時(shí)，脈沖激光通過(guò)聲光開關(guān)414后光路方向發(fā)生偏折，脈沖激光依次通過(guò)偏轉(zhuǎn)反射鏡415、可改變激光偏振方向的半波片416，第一偏振分束立方體417a反射后入射至第二偏振分束立方體417b，經(jīng)第二偏振分束立方體417b反射后獲得皮秒脈沖激光輸出，皮秒脈沖激光通過(guò)匯聚透鏡系統(tǒng)419入射到激光輸出光纖420中，用于后續(xù)對(duì)樣品500表面進(jìn)行清洗處理；當(dāng)聲光開關(guān)414不加射頻信號(hào)時(shí)，脈沖激光通過(guò)聲光開關(guān)414后光路方向不發(fā)生偏折，脈沖激光依次通過(guò)脈寬壓縮器418入射至第二偏振分束立方體417b，經(jīng)第二偏振分束立方體417b透射后獲得飛秒脈沖激光輸出，飛秒脈沖激光通過(guò)匯聚透鏡系統(tǒng)419入射到激光輸出光纖420中，用于后續(xù)對(duì)樣品500表面進(jìn)行黑化處理。