激光技术与应用

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可控精磨加工

实验证实!在产生热影响较小的飞秒加工中!加工孔形真实地反映出激光的光强分布"通常!加工时以激光辐射通量作为高速参数来控制加工孔形!而用加工痕迹的最深值表示加$%图’的实线对应照射激工速率&如图’所示

光的强度分布!曲线的形状反映了加工痕迹的形状%可以看出!飞秒激光加工产生的横向热扩散几乎可以忽略%利用这一特性并掌握激光强度分布规律!便可预测加工痕迹的形状%图

图!对金薄膜的微细加工&脉宽’)6673!波长’

"66$%$

飞秒激光具有能减小热影响区的特性!在进行超精密加工时利用最佳的光学系统!可使光斑直径变得更小!从而实现超精密加工"

图!是用精磨加工得到的金薄膜孔"孔径为!"#$%!孔径与激光光斑直径#!&!%$相比小很多%如果将加工参数调整到最佳状态!即可加工出更小的孔径"

(是根据图’的数据所预测的加工痕迹形状和

实验测得的加工痕迹形状的比较图!这两幅图吻合的比较好%

)*(!年!+,-$./0%利用红宝石激光进行半

导体缺陷分析时!在加工痕迹的底面意外地发现了波长大小的周期性结构%这种周期性结构能使入射光和等离子波&或散射波$在物质表面进行干涉而形成驻波%周期性结构的间隔!&)!3,$!$%与激光入射角!的关系式为!1"2

用飞秒激光照射时!在目标对象上能够形成周期性结构!但周期比激光波长还要短%图

4是经飞秒激光照射形成的周期性结构照片%

即使不用激光干涉图形!仅在目标对象上扫描加工点!也可形成大面积的衍射晶格结构%图

"是扫描激光加工点在(5%%"(6%%区域形成

图(

加工痕迹的预测和实验结果’&/$激光空间截面(#.$加工痕迹的截面#物质’铜!脉宽’4673!波长’"66$%$

图4接近精磨阈值所观测的周期性结构#/$)#%89脉冲!#.$:%82脉冲#物质’铜!脉宽’)6673!波长’"66$%$

图"

在(6%%"(6%%金属衬底上照射白光的照片%

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