激光微细加工_新的发展与应用
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、
事实 上 这 种 激 光 器 的 峰 值
’ `
如 眼外 科 手 术
、
医 学 成像 和 美 容 整 形 外 科 )
、
功 率 比 目 前市 售 的 大 多数 二 极 管 泵 浦 固 体 激 1 光器 要 高 激光 头 尺 寸 精 巧 ( 近 似 为 2
x
.
。
x
,
l
远距离 通 信 高速 电 子 系 统 和 微 细 加 工 ( 如 打 印机 喷嘴
、
,
把 它 们 改进 到 适 合
,
试 验加 工 了 数 种 材
、
,
于 工 业 环 境 应 用 的 工 作进展 似 乎 仍很 缓慢
这 些样 品包 括 硼硅 酸盐 玻 璃
。
不锈
在 实 际 应 用 中 需 要 简 单 精 巧 的激 光 器 要 求
钢 硅 和 化 学 汽 相 沉 积 ( C V D ) 金 刚 石 获得 的
虽 然 为 使 这 些 系 统更 便
,
位 各 平 台 通 过 计算 机数 控 ( C N ) C 接 口控制 实 现 程 序控 制直 接 写 人
加 工 获 得全 面 优 质结 构 料样品
、
。
于 使用 的 研 究 已 取 得 重 大进 展
但 是 由于 人
。
为 了 使 皮瓦 激 光 器
,
们感 觉它 们 有 许 多 缺 点
专题 聚 焦
种 激 光 器 产 生 脉 冲 激光
,
阅
,
脉 冲周 期 为 7 5
。
,
0s p
3
超 短 脉 冲激 光微 细 加 工
最 大 脉 冲重 复频 率 为
为
15 0 闪 @ I k H z
I O k Hz
一 般 脉 冲能 量 平均 输 出
。
和
8 0 闪 @ 10 k H z
最 近有 重 视 使 用 超 短 脉 冲 激 光 器 的趋
, 、
尹
ME M S
装置 ) 早 已 在 研 究 使 用 这 种
。 ,
4
5
”
) 不 带 外部 调 整 机 构 是 密 封 的 电 源
”
,
,
激光 器 许 多 潜 在 应 用 也 在 快速 增 长 到 目 前 为 止 使 用 增 强 掺 钦 蓝 宝 石 激 光 器 脉 冲周 期 为几 十 至 几 百 飞 秒 数 量 级 的 飞 秒 激 光 的微 细 加 工 的 所有 准 备 工 作 几 乎 都 已 完 成
较 大 的元 件 故 能满 足 广 泛 应 用 的 需 要 这 些 应 用包 括 光学 元 件 ( 激光 光 学 元件 窗 口 和 透 镜等 ) 和用于 件
。
、
。
利 用 IM R A 公 司
A
r o b
r
Mi e hig a n
) 研 制 的 Q 开 关 纤 维 激 光器 样 机 研 究 激
。
MEMS
激 光 器 发 出 的 光 束 聚 焦 成 直径
1 5 协m
。
大 体积 复 杂 和 昂 贵 的 激 光 系 统 并 且 通 常 要
的 光 点 并 投 射 到 X Y 传 输平 台 的 工 件 上
,
把
,
求 使 用 人 员 具备 某 些 专 门 的激 光 知识 才 能 使
系 统 获得 最 佳 性 能
。
物 镜 安 装 在 一 个能 升 降 的平 台 上 以 便 调 焦 定
、 , 。 ,
1 (约 为 2
。
x
2 ’4
x
1创 )
直 接插 到 主 电 源 的 连
,
接 座 上 该激 光器 不需 要 预 热 几 分钟 内 就 能
准 备就 绪 用 于 加 工
IM RA
。
掺 钦蓝
0 利 用 显 微物 镜 ( 1
,
x
,
.
0
5 2
NA
) 能 把样 机
一
宝 石 激 光 系 统 的 主 要 缺 点 在 于 不 能变更 的 庞
最 好 结 果是 CV D 金 刚 石 和 不 锈 钢材 料 样 品
。
它们 具 有 足 够 大 的 功 率供 微细 加 工 用
易 于 集 成和 可 靠 以 便 于 工 业 应 用
。
,
要求
图
10
展 示 出 C V D 金 刚石 芯 片的 两个 侧
1 0 卜m
, 。
目 前激 光 微 细 加 工 多 使 用 纳 秒 级 或 更 长
面 芯 片 厚度 约
,
展 示 了 激 光束 在 样 品
脉 冲周期 的 激 光 器 ( N d 器)
,
:
YAG
或者
CO
Z
激光
,
上 打 出的方 孔和 圆孔
从 图上能 明显 地 看到
,
以 及 飞 秒 级 脉 冲 周期 激光 器 ( 掺 钦 蓝 宝
。
孔 的 加 工 质 量 非 常 好 此外 几 乎 没 有 发 现诸
。
石 激 光器 )
前 者 的 应 用 已 处 于 领 先 地位 并
, , 。
如 用 准 分 子 激 光 器或
象
。
C O:
激光 器 切 割 金 刚 石
s
,பைடு நூலகம்
且早 已 相 当成 熟 而 后 者 即 飞 秒脉 冲激光 器
的 使 用 正 在 逐渐 显 示 其 重 要 性 虽 然 评估 脉
时 通 常 看 到 的在 切 割 边 缘 出 现 的 石 墨 化 现
平 均 切 割 速 度为
一
0 Zmm /
。
.
打 出图 1 0
、
冲周 期
<
几 十 纳秒 激 光 器 的 使 用 寿命 的 工
,
所 示 的 圆孔 只 须 几 秒 钟
,
作 还 有 待进 一 步 展 开 过 飞 秒 级激 光器
U SA
。
但 其 优 越 性 已 显 著超
n (A n
因 为 C V D 金 刚 石 能 做成 质 量 好 尺 寸 比
瓦 激 光 器 可 能 会 引 起 其他 方 面 应 用 的 关 注
线 偏 振输 出光 束 光 束 质 量 因 子
< 1
2
这
光 机电 信 息
7 / 20
1 0
.
.
O M E I N FO R M A T I O N N o
7 2 00 1
,
产品的一些 热控制器
,
,
光 微 细 加 工 仍 存 在 某些 问题 叫做 皮 瓦
( P ie
o
把 这 种 激 光器 波长 为
M
Z
用 准 分 子 激 光 器 进行 微 细 加 工 和 表 面 校
。
w
a
,
tt
) 激光器
,
106 4
.
n
。
m
平 已 获 得很 好 的 效果 而 另 外 一 些 系 统 如 皮
功率 为
15 0 m w @ I k H z
和
,
SO 0 m
z W@ 1 0 k H 这
势 特 别 是 飞 秒 固体 激光 系 统 诸 如 掺 钦 蓝 宝
石 激光 器
。
,
,
种激 光 器 的 峰值 功 率 为
10 6 k w @ 1 0 k H
z
。
200 kw @ I kH z
和
一 些 应 用 领 域包 括 : 医学 应 用 ( 例
事实 上 这 种 激 光 器 的 峰 值
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如 眼外 科 手 术
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在 实 际 应 用 中 需 要 简 单 精 巧 的激 光 器 要 求
钢 硅 和 化 学 汽 相 沉 积 ( C V D ) 金 刚 石 获得 的
虽 然 为 使 这 些 系 统更 便
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但 是 由于 人
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为 了 使 皮瓦 激 光 器
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超 短 脉 冲激 光微 细 加 工
最 大 脉 冲重 复频 率 为
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目 前激 光 微 细 加 工 多 使 用 纳 秒 级 或 更 长
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