| wavelab86 |
2024-03-01 13:22 |
超快激光微加工技术的特点
超快激光由于具有超快脉冲时间和超高峰值功率的特性，当材料受到超快激光的作用后，材料不会因为受热而熔化，而是直接发生汽相蒸发。与传统激光的加工方法相比，超快激光在加工领域具有热影响区域小、可加工材料范围广、高空间分辨率、任意三维结构等优点。 :cEe4a
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热影响区域小 <&Uk!1Jd
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超快激光加工最显著的特征就是热影响区域小。对于传统激光而言，由于使用的激光脉冲宽度达到纳秒量级甚至更长，聚焦后的光斑为微米量级，因此在加工过程中，热扩散现象非常明显，严重影响加工精度。 Uy1xNb/d
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而超快激光的脉冲宽度非常窄，因此当超快激光作用在材料表面时，它的短脉冲时间意味着能量密度非常高，能够在非常短的时间内将能量局部集中在材料表面上。 jlP7'xt1%
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由于能量密度非常高，材料瞬间被加热到极高温度，于是材料就被以汽相形式蒸发，并且会带走部分材料内部的热量，使得周围区域的温度变化非常小，所以周围热影响区域很小。
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可加工材料范围广 W.R'2R#
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在超快激光加工过程中，当激光脉冲照射到材料表面时，由于其超高的峰值功率密度几乎超过了各类材料的改性阈值，激光能量被吸收并被转化为电子和离子的动能。这些电子和离子在短时间内聚集在材料表面附近形成等离子体，产生极高的温度和压力，很容易完成对各种材料的加工。因此，超快激光可以实现对各种种类材料的加工，如金属、非金属、半导体、陶瓷等。 BT1'@qF
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高空间分辨率 Xda<TX@-
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超快激光作用在透明介质材料上时，在相同波长的前提下，与单光子吸收相比，多光子吸收有显著的空间分辨率。当超快激光作用在透明的介电材料内部时，只有激光作用区域附近才有机会出现价带中的电子吸收的多个光子的能量大于束缚电子的电离势的情况，此时会诱导材料在相应区域发生改性。而那些处在激光作用区域但多光子吸收的能量小于束缚电子的电离势，材料在相应区域则不会发生改性。 c>!J@[,
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任意三维结构 ~.lH)
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脉冲能量超过材料改性阈值的超快激光作用在透明材料中时，光束可以无衰减地到达透明材料内部的焦区位置，超快激光与材料相互区域由于非线性阈值效应，在焦点区域内会诱导产生多光子吸收等非线性效应。通过结合三维位移平台和高倍的NA物镜，控制超快激光进行定位并聚焦到加工材料的内部，实现材料内部任意结构的精密微加工。 . R}y"O\
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由于光学的研究发展需要，光电圈产生了很多相关的检测仪器，由光研科技自主研发的光束质量分析仪可实现激光光斑检测及测试应用，为客户提供定制光束质量分析一体化设计解决方案，并支持多应用开发。通过光束分析装置一体化设计，配套衰减方案设计，支持实时曝光及增益调节。 -}sya1(<8
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可根据客户不同需求进⾏模块化定制，适用在半导体激光器，固体激光器，光纤激光器，超快激光器，激光测距等领域。目前已作为成熟产品在市场推广，性价比很高，得到多个⾏业的客户广泛认同。 -8jqC 6mQ
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