飛秒激光在微加工中的應(yīng)用研究.pdf

1、飛秒激光微加工具有熱影響區(qū)小和加工精度高的特點(diǎn)，在激光微加工領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本論文從實(shí)驗(yàn)上對飛秒激光在材料微加工中的應(yīng)用進(jìn)行了較深入的研究，研究了激光參數(shù)與加工速度和加工精度之間的關(guān)系，分別在鍍金薄膜和鍍銀薄模上進(jìn)行了刻線和打孔研究，獲得了接近衍射極限的加工尺度，并開展了在透明材料上制備光柵的研究以及烈性材料代用品的加工實(shí)驗(yàn)研究。 在加工速度為400μm/s、激光的峰值功率密度為2.7 1013W/cm2時(shí)，在ZK6玻璃

2、和LaF2玻璃內(nèi)制備出光柵常數(shù)為2.5μm和5μm的透射式衍射光柵，并在650nm的半導(dǎo)體激光照射下獲得了光柵的衍射圖樣。在加工速度為2.5mm/s、激光的峰值功率密度為2.7 1013W/cm2時(shí)，在ZK6玻璃和LaF2玻璃上制備出了孔間距為2.5μm的陣列微孔。 研究了燒蝕率與激光功率密度和脈沖數(shù)目的關(guān)系，表明燒蝕深度隨著激光功率密度的增加而變大。當(dāng)激光功率密度保持不變時(shí)，燒蝕率隨著脈沖數(shù)目的增加而減小。在激光的峰值功率密度

3、為8.1 1012W/cm2時(shí)，在鍍金以及鍍銀薄膜獲得的加工尺度接近衍射極限。在加工速度為400μm/s、激光的峰值功率密度為8.1 1012W/cm2時(shí)，在鍍金以及鍍銀薄膜獲得了寬度為2.5μm的刻線結(jié)構(gòu)，表明通過控制激光功率密度可以實(shí)現(xiàn)金屬高精度的加工。 在加工速度為0.1mm/s到2mm/s，利用峰值功率3.3 109W到1.3 1010W的飛秒激光在國內(nèi)開展了烈性材料代用品切割和打孔預(yù)先研究，獲得了150μm的切割寬度，