飞秒激光微加工_激光精密加工领域的新前沿
飞秒激光技术在材料加工中的应用
飞秒激光技术在材料加工中的应用飞秒激光技术是目前材料加工领域中最为炙手可热的一项技术。
飞秒激光具有高能量、高速度和高精度等特点，可以实现对材料的微观加工和细节修整，因此在医学、工业、科学研究等领域中有着广泛的应用。
在本文中，我们将会探讨飞秒激光技术在材料加工中的应用及其优点。
一、飞秒激光技术介绍飞秒激光技术是一种利用飞秒脉冲的高能量激光进行加工的新兴技术。
相比于传统激光，飞秒激光的脉冲时间极短，通常为几百飞秒，即1秒钟内脉冲数达到10的15次，这使得飞秒激光可以实现对材料的微观加工和细节修整。
由于飞秒激光具有极高的能量和速度，能够产生极高的温度和压力，使得材料发生蒸发、熔化等现象，进而实现对材料的切割、二次加工等操作。
同时，由于脉冲时间非常短，飞秒激光加工可以有效避免材料的过度加工和热扰动，从而提高了加工的质量和效率。
二、飞秒激光技术在材料加工中的应用1.微处理飞秒激光在微处理领域中有着广泛的应用。
例如，可以利用飞秒激光切割和打孔微型管道和细长管道，这对于微流体方面的研究和应用有着重要的意义。
同时，飞秒激光还可以实现对一些复杂的微器件和微结构的制造，例如微型精密光学器件、微机械器件等。
2. 二次加工由于飞秒激光加工可以实现对材料的微观处理，因此在二次加工方面有着特殊的优势。
例如，飞秒激光可以用于对材料表面的图案化处理、雕刻以及微观结构的制造等，这对于材料的表面功能化和优化等方面应用具有广泛的应用价值。
3. 切割加工飞秒激光在切割加工方面也有着广泛的应用。
传统激光加工往往因为焦点位置的不稳定和束斑大小的变化等问题而导致加工的质量不稳定，而飞秒激光可以有效解决这一问题，实现对材料的高精度切割加工。
三、飞秒激光技术的优点1.高精度飞秒激光可以实现对材料的微观加工和细节修整，具有极高的加工精度。
由于脉冲时间非常短，也可以避免因为加工时间过长而导致的材料变形等问题，进一步提高了加工的精度和质量。
2.高速度在一些大批量制造的加工场合中，飞秒激光技术具有明显的优势。
飞秒激光微加工invivo手术技术
飞秒激光微加工invivo手术技术飞秒激光微加工invivo手术技术，是一种以飞秒激光为基础的微创手术技术。
该技术通过激光器将高能量的飞秒激光束聚焦在非接触的模式下进行微加工，在体内实现高精度、高效率的手术操作。
飞秒激光微加工invivo手术技术在眼科手术、皮肤整形、神经外科等领域有着广泛的应用前景。
飞秒激光微加工invivo手术技术在眼科领域的应用已取得了重要的突破。
传统的眼科手术如准分子激光近视眼手术、角膜屈光手术等需要接触眼球再进行切割，容易导致术后感染、创伤和恢复慢等问题。
而飞秒激光微加工invivo手术技术的出现，使得眼科手术更加安全、精确和快速。
医生可以通过控制激光器在眼球上进行微加工，实现对角膜层进行精细切割、刻蚀和切开。
与传统手术相比，飞秒激光微加工invivo手术技术不需要做皮瓣、刮除角膜等步骤，术后恢复快，更加减少了并发症的风险。
此外，飞秒激光微加工invivo手术技术在皮肤整形领域也有着广泛的应用前景。
传统的皮肤整形手术在手术过程中需要切割皮肤、缝合伤口，术后容易出现瘢痕、疼痛和感染等问题。
而飞秒激光微加工invivo手术技术的出现，使得皮肤整形手术更加精准和安全。
医生可以通过激光器在皮肤表面进行微加工，实现对皮肤的准确切割和组织修复。
由于飞秒激光微加工invivo手术技术不需要切割皮肤，术后不会留下疤痕，术后恢复也更加快速。
此外，飞秒激光微加工invivo手术技术还可以在神经外科领域应用。
传统的神经外科手术需要接触和切割神经组织，操作难度大，容易损伤周围组织。
而飞秒激光微加工invivo手术技术的出现，使得神经外科手术更加精确和安全。
医生可以通过激光器在神经组织上进行微加工，实现对神经组织的准确处理和修复。
由于飞秒激光微加工invivo手术技术不需要直接接触神经组织，术后恢复更迅速，患者的神经功能也能够得到更好的保护。
飞秒激光微加工invivo手术技术的出现为医学领域带来了革命性的突破。
新一代飞秒激光在超精细冷加工中的新应用
达到之前 ，脉冲能量 已经结束沉积 ，即在等离子体 向外膨胀之前 ，飞秒激光的辐射 已经结束 ，这样就
避 免 了等 离子 体 屏蔽 的 出现 ，有 利 于提 高飞 秒 激 光
准分子激光虽然与飞秒激光一样均可以进行表 面微加工 ，但准分子激光加工有其固有的缺陷 ，对 加工对象依据波长对材料有选择性 ，加工处理的材 料 与范 围受限制 （ 这是 由于其加工过程基于材料对
同类 产 品 、技 术 水 平接 近 的 ，可 以合 理 调 整 零部 件
０ ． ５ ％扩 大 至 １ ％，人 民 币 步 入 双 向浮 动 时 代 。这 就
需要特别重视如何规避汇率风险。 当前主要采取包括锁定 汇率和人民币结算等方 式。在锁定汇率 方面 ，远期结售汇成为企业普遍采
用 的方 法 ，客 户 与银 行 约 定 未来 结 汇 或售 汇的 外 汇 币 种 、金 额 、期 限及 汇 率 ，到期 时 按 照该 协 议 办理 结售汇业务。
生产分工 ，形成产业链 ，加大零部件生产批量 ，以 降低成本 ，提高竞争力；或实行强强联合 ，优势互 补 ，提升研发创新能力。如并购企业产品制造技术 先进的 ，要针对不同国家的有关规定 ，采取灵活有 效措施 ，创造条件逐步将先进技术移植到国内企业 生产 的产 品 中 ，以此促 进我 国企业产 品结构 的调 整 ，加快转型升级。
动方式发生变化 ，可以避免线性吸收 、能 量转移及 扩散过程等的影 响，从根本上 改变 了激光 与物质相 互作用的机制 ，使其在处于当今技术前沿的超快激 光精细冷加工方面拥有独特的优势及广泛的应用前 景 。这种具有高精度、超高空 间分辨率及超高广泛
ｓ ａ ｐ ｐ ｈ ｉ ｒ ｅ ）晶体为代表的多种性能的 固体激 光晶体 （ 输 出波长约 为８ ０ ０ ｎ ｍ），为 飞秒激 光 器的固体
飞秒激光加工方法及其在光学器件制造中的应用
一、概述随着科学技术的不断发展，激光技术在各个领域得到了广泛的应用，其中飞秒激光技术作为一种新型的加工方法，具有独特的优势，成为光学器件制造领域的热点研究对象。
本文将对飞秒激光加工方法进行介绍，并探讨其在光学器件制造中的应用。
二、飞秒激光加工方法概述1. 飞秒激光技术的基本原理飞秒激光是一种脉冲宽度在飞秒量级的激光，也称超短脉冲激光。
其基本原理是利用超短脉冲激光束对材料进行非热效应的加工，实现精密加工和微纳加工。
2. 飞秒激光加工的特点飞秒激光加工具有非常高的能量密度和极短的作用时间，可以实现高精度、微细加工，同时减少材料受热影响的区域，大大降低了激光加工的热损伤。
三、飞秒激光加工在光学器件制造中的应用1. 飞秒激光在光学薄膜加工中的应用飞秒激光可以精确控制在光学薄膜上产生微小的缺陷和结构，实现光学薄膜的微加工和修复，提高光学膜的光学性能和稳定性。
2. 飞秒激光在光学元件加工中的应用飞秒激光可以对光学元件进行微纳加工，制备微结构、光栅、微透镜等，实现光学元件的定制加工，提高光学器件的性能和功能。
3. 飞秒激光在光学器件组装中的应用飞秒激光可以实现光学元件的精确定位、组装和固定，提高光学器件的组装精度和稳定性。
四、飞秒激光加工方法的发展趋势飞秒激光加工技术在光学器件制造中的应用前景广阔，其发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 飞秒激光加工精度的进一步提高随着飞秒激光技术的不断创新，加工精度将会进一步提高，可以实现超精密、超微观的加工。
2. 飞秒激光加工速度的提升未来飞秒激光技术的发展将致力于提高加工速度，实现高效的微纳加工，满足工业化生产的需求。
3. 飞秒激光加工材料范围的拓展飞秒激光加工技术将会拓展到更多的材料加工领域，包括金属、半导体、陶瓷等，扩大其应用范围。
五、结论飞秒激光加工方法作为一种新型的加工技术，在光学器件制造中具有重要的应用前景。
随着飞秒激光技术的不断发展和创新，相信其在光学器件制造领域将发挥越来越重要的作用，为光学器件制造带来更多的创新和突破。
飞秒激光在激光微加工的应用
激光微细加工具有如下优点： ·高质量 ·单步“干”加工处理 ·高
度灵活性 ·经济效益可观 激光微
激光微激光微
激光微细加工的
加工的加工的
加工的优越性在很大程度上 由应用来决定，同时也依赖
于激光器的选择 和采用的加工方法。激光微
激光微激光微
激光微细加工最吸引人 之处是它所具有的灵活性，能
准分子激光准分子激光
准分子激光器进
行微细加工和表面校 平已获得很好的效果，而另外一些系统，如皮 瓦激光器可能会引起其
他方面应用的关注。 ＵＳＡ）研制的Ｑ开关纤维激光器样机研究激 光微细加工仍存在某些
问题。把这种激光器 叫做皮瓦（Ｐｉｃｏｗａｔｔ）光器，波长为１０６４ｎｍ 线偏振
并 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 冲周期＜几十纳秒激光器的使用寿命的工 作还有待进一步展开，但其优越性已显著超
过飞秒级激光器。利用ＩＭＲＡ公司（ＡｎｎＡｒｂｏｒ Ｍｉｃｈｉｇａｎ 孔的加工质量
非常好。此外，几乎没有发现诸 如用准分子激光
输出光束，光束质量因子Ｍ２＜１．２。这 光机电信息７／２００１ 万方数据 ＯＭＥ Ｉ
ＮＦＯＲＭＡＴｌ０Ｎ Ｎｏ，７。２００ｌ，再加 上它们尺寸小、效率高、运行费用低并
易于 使用，因此这种类型的激光器会在ＣＶＤ金刚 石加工方面特别有用。 用不锈钢样品
做了类似的加工试验，样品的厚度为５０ｍ一７５¨ｍ。样品放在移动速度为１０ｍｍ／ｓ
相关应用。额外，述给：出了用垂纳秒圈体纤雏激光器进行微细加工获得 鲮初涉结果；最
后叙述了席超短脉冲激光器进行激光微
激光微激光微
飞秒激光技术的应用前景
飞秒激光技术的应用前景激光技术从问世至今已经发展了几十年，应用范围涉及到医疗、通讯、材料处理、光学仪器等众多领域。
而其中，飞秒激光技术作为一种新兴的技术，给我们带来了更多的发展前景。
一、飞秒激光技术简介飞秒激光简单地说，就是一种快速的激光技术，其脉冲宽度仅为10-15秒。
在过去，激光技术因为没有很好的纳秒级别的技术支持，无法实现高精度加工，但随着飞秒激光技术的问世，这一瓶颈得以突破。
由于其特殊的技术特点，飞秒激光在工业、科研各领域都有着很大的应用前景。
二、飞秒激光技术在医疗上的应用在医疗领域中，飞秒激光技术可以用于近视矫正手术等眼部手术中。
它的作用是借助高能量短脉冲光，将角膜组织切割，达到改善视力的效果。
由于飞秒激光的加工精度极高，切割角膜时不会对眼睛的内部组织及血管造成任何损伤，因此成功率大，风险也较小。
除了眼部手术，飞秒激光技术还可以用于美容保健。
三、飞秒激光技术在材料加工中的应用在工业加工中，飞秒激光技术同样有着广泛的应用。
用飞秒激光加工工艺加工的材料，表面光洁度能够达到毫米级别。
与以往的加工方法相比，更为优秀。
它可以被用于制造更为细小的微型元器件以及精密装置。
飞秒激光技术不仅可以制造小型零部件，还可以加工极硬高强度的材料，改善原本微弱脆弱的材料。
四、飞秒激光技术在通讯领域的应用飞秒激光技术在通讯技术中也有着很大的应用前景。
它能够制造出高精度的退火、超导等设备，并且还能在寿命不长的器件中使用。
同时，飞秒激光技术还可以用于数据传输。
在数据加密过程中，飞秒激光技术能够用于制作不可破译的加密设备。
此外，飞秒激光技术还可以用于制造纳米计量的光学设备，进一步提升现代通讯技术的效率。
五、结语总体来说，飞秒激光技术的应用前景十分广阔。
如今，工业制造、生物医药、通讯技术、光学仪器等领域都对飞秒激光技术有着越来越多的需求，也将有越来越多的技术实现在这一领域中。
未来，飞秒激光技术将在各领域不断推出新的应用，给人们的生活带来更多的便利和改善。
飞秒激光微纳加工用途
飞秒激光微纳加工用途
飞秒激光微纳加工是一种高精度、高效率的微观加工技术，利用飞秒激光的特殊能量特性，可以对各种材料进行微细加工。
这种技术广泛应用于微纳电子、光学器件、生物医学、光子学等领域，在改善设备性能和提高产品质量方面发挥了巨大作用。
以下是飞秒激光微纳加工的主要用途：
1.微电子加工：飞秒激光可以用于制作微电子元器件，例如微型传感器、微电极和微通道等。
这种高精度加工技术可以提高电子元器件的性能和可靠性。
2.光学器件加工：飞秒激光可以用于制作微型光学器件，如光纤连接器、光波导和微型透镜等。
通过精确控制激光参数和加工条件，可以实现高精度和高质量的光学器件加工。
3.生物医学应用：飞秒激光微纳加工在生物医学领域有广泛应用。
可以通过飞秒激光实现细胞操作、组织修复和细胞杀伤等操作。
这种精确控制的加工技术在生物医学领域有着重要的应用前景。
4.材料改性和表面处理：飞秒激光可以用于材料表面的微纳改性和处理。
通过控制激光能量和作用时间，可以实现材料表面的微纳结构化、溅射和烧蚀等处理，从而改善材料的性能和表面特性。
5.光子学器件加工：飞秒激光可以用于制作微型光子学器件，如集成光路和微型光电子器件等。
这种高精度加工技术可以实现光子学器件的高集成度和高可靠性。
总的来说，飞秒激光微纳加工技术在微纳加工领域有着广泛的应用前景。
它具有高精度、高效率和可控性等优点，可以对各种材料进行精确加工和处理。
随着科学技术的不断发展，飞秒激光微纳加工技术在各个领域的应用将会越来越广泛。
激光加工发展的趋势
激光加工发展的趋势
激光加工是一种高精度、高效率的加工方式，在各个领域都有广泛的应用。
未来激光加工的发展趋势主要体现在以下几个方面：
1. 高功率激光技术：随着激光器技术的不断发展，高功率激光器的应用越来越广泛。
高功率激光器可以提供更强的能量密度，使得激光加工的速度更快、效率更高，适用于加工更大尺寸、更高强度材料。
2. 光纤激光技术：光纤激光器由于其小巧、灵活、易于集成等特点，在激光加工领域得到了广泛应用。
未来光纤激光技术将继续进一步发展，提高功率、提高光束质量，以满足越来越高的加工要求。
3. 聚焦技术：激光加工的关键在于对激光光束的精确控制和聚焦。
未来将继续改进聚焦技术，提高光束质量，实现更精确、更高效的加工。
4. 激光微加工技术：激光微加工是将激光技术应用于微米尺度的加工领域，可以实现微米级的精确控制和加工。
未来激光微加工技术将进一步发展，应用于微电子、生物医学等领域。
5. 激光成形技术：激光成形技术是一种将激光器作为热源，通过加热、冷却等方式来实现材料的变形和成型。
未来激光成形技术将进一步发展，应用于快速制造、复杂结构等领域。
总体来说，未来激光加工技术将朝着高功率、高效率、高精度、高集成度的方向发展，并在各个领域得到更广泛的应用。
微纳米级精密加工技术最新进展
微纳米级精密加工技术最新进展微纳米级精密加工技术是当代科技发展的关键技术之一，它在信息技术、生物医疗、航空航天、光学制造等领域发挥着至关重要的作用。
随着科学技术的飞速进步，微纳米级精密加工技术不断取得突破，推动着相关产业的创新与升级。
以下是该领域最新进展的六个核心要点：一、超精密光刻技术的新突破超精密光刻技术作为微纳加工的核心技术，在半导体芯片制造中占据主导地位。
近年来，极紫外光刻(EUV)技术取得了重大进展，其波长缩短至13.5纳米，极大提高了图案分辨率，使得芯片上的元件尺寸进一步缩小，推动了摩尔定律的延续。
同时，多重曝光技术和计算光刻技术的结合应用，进一步提高了光刻精度，为实现更小特征尺寸的集成电路铺平了道路。
二、聚焦离子束加工技术的精细化聚焦离子束(FIB)技术以其高精度、灵活性强的特点，在微纳米结构的直接写入、修改及分析方面展现出了巨大潜力。
最近，通过优化离子源和束流控制系统，FIB技术实现了亚纳米级别的加工精度，为纳米器件的制备、纳米电路的修复及三维纳米结构的构建提供了强有力的技术支持。
此外，双束系统（FIB-SEM）的集成，即在同一平台上集成了聚焦离子束与扫描电子显微镜，大大提高了加工的准确性和效率。
三、激光微纳加工技术的创新应用激光加工技术在微纳米尺度上展现出了新的应用潜力，尤其是超短脉冲激光技术的出现，如飞秒激光，能够在材料表面进行无热影响区的精确加工，适用于复杂三维结构的制造。
通过调控激光参数，如脉冲宽度、能量密度和重复频率，可实现从材料表面改性到内部结构雕刻的广泛加工能力，被广泛应用于生物医疗植入物、微光学元件及微流控芯片的制造中。
四、化学气相沉积与电化学加工的精细化化学气相沉积(CVD)作为一种薄膜沉积技术，近年来在微纳米材料合成方面取得了显著进展，特别是在石墨烯、二维材料及其异质结构的可控生长方面。
通过精确调控反应条件，如温度、压力和气体配比，实现了单层或多层纳米薄膜的高质量沉积，为纳米电子学、能源存储及传感技术的发展提供了关键材料。
飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用
飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用《飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用》1. 引言飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术是一种近年来备受关注的前沿技术，它具有精密、高效、无污染等优点，在材料加工、生物医学、光电子学等领域有着广泛的应用前景。
本文将从其原理、技术特点到应用领域进行深入探讨，希望能为读者带来全面、深入的了解。
2. 原理飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术是利用超短飞秒激光脉冲，通过光子倍增效应，实现对材料的高精度加工。
其原理是通过聚焦飞秒激光在材料表面产生高能量密度的离子激发区，进而发生电子云的非线性多光子吸收，最终实现微纳级的加工。
3. 技术特点飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术具有以下几个显著的技术特点：1) 高精度：由于采用飞秒激光，其脉冲时间极短，能够实现几纳秒甚至亚纳秒级别的加工精度；2) 无热损伤：飞秒激光能够在极短的时间内将材料加工，避免了热量传导导致的热损伤，保持了材料的原始性能；3) 无污染：在加工过程中不产生有害废料，对环境友好。
4. 应用领域飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术在各个领域都有着广泛的应用，主要包括但不限于以下几个方面：1) 材料加工：在微电子器件、光学器件、生物医学器件等方面有着重要的应用，能实现微米级别的加工精度；2) 生物医学：该技术能够实现对生物细胞的高精度加工和成像，对生物医学领域的发展有着重要的推动作用；3) 光电子学：在激光雷达、激光通信等领域有着重要的应用前景。
5. 个人观点飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术是一项具有巨大潜力的前沿技术，它将对材料加工、生物医学等领域产生深远的影响。
我个人认为，随着技术的不断突破和发展，飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术将会得到更广泛的应用，为人类社会的发展带来更多的可能性。
总结飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术作为一种新型的加工技术，具有诸多优势和应用前景。
通过本文的探讨，相信读者已经对其原理、技术特点和应用领域有了更全面、深入的了解。
飞秒激光器的发展现状
飞秒激光器的发展现状飞秒激光器是一种能够产生极短脉冲的激光器，其脉冲宽度在飞秒级别（10的负15次方秒）以下。
飞秒激光器由于其独特的脉冲特性，在不同的科学研究和工业应用中得到了广泛的应用。
本文将对飞秒激光器的发展现状进行探讨。
首先，飞秒激光器在科学研究中具有重要的作用。
在物理、化学和生物学等领域中，飞秒激光器被用于研究材料的光学特性、分子结构和生物功能等。
飞秒激光器的短脉冲宽度使得它们能够准确地观测材料的动态变化，例如电子和分子的运动。
此外，飞秒激光器还可以被用于制备纳米材料和研究材料的超快光学现象，如非线性光学效应和超快激光光谱学。
这些研究对于推动各个领域的科学进步具有重要意义。
其次，飞秒激光器在工业应用中也得到了广泛的应用。
飞秒激光器可以用于微加工和材料加工。
由于其极短的脉冲时间，飞秒激光器可以在几乎没有热影响区域的情况下进行精细加工。
这种加工方式适用于各种材料，如金属、玻璃、陶瓷等。
飞秒激光器被用于制造微小的零件、光学元件和微芯片等。
此外，飞秒激光器还被用于医疗美容领域，如激光去眼袋、激光去斑和激光纹身去除等。
飞秒激光器的应用领域不断扩大，为工业生产提供了新的可能性。
还有，飞秒激光器的发展也受到了技术的驱动。
随着技术的不断进步，飞秒激光器的脉冲宽度和输出功率得到了大幅度提高。
传统的飞秒激光器通常需要复杂的调谐系统和高功率扩展系统，这对于其商业化应用来说是一个挑战。
然而，新型的飞秒激光器采用了更简单和紧凑的设计，使得飞秒激光器更易于集成到现有的系统中。
此外，飞秒激光器的价格也在逐渐降低，使得更多的用户能够负担得起。
同时，飞秒激光器的应用也面临着一些挑战。
例如，飞秒激光器的稳定性和可靠性仍然需要进一步提高。
高功率飞秒激光器的实现也需要解决热管理和光学材料的选择等问题。
此外，对于一些特定的应用来说，飞秒激光器的功率密度可能不足以满足需求，需要更高功率的飞秒激光器来实现。
综上所述，飞秒激光器在科学研究和工业应用中具有广泛的应用前景。
激光前沿的发展趋势
激光前沿的发展趋势激光技术是一种应用广泛、发展迅猛的新兴技术，在科学研究、工业制造、医疗设备等领域都有着重要应用。
随着科技的不断进步和激光技术自身的不断发展，激光前沿领域也在经历着新的变革和突破。
本文将从激光技术的应用领域、新兴激光器件、超快激光技术以及量子光学等方面探讨激光前沿的发展趋势。
首先，激光技术在应用领域方面有着广泛的前景。
目前，激光技术已经广泛应用于通信、雷达、测距、材料加工等领域。
随着现代科技的迅速发展，激光技术在生物医学、环境监测、光学计量等领域也有着重要应用。
未来，激光技术的应用领域将会进一步扩展，特别是在新能源、能源储存、量子计算等领域有着重要的应用前景。
其次，新型激光器件是激光技术发展的重要方向。
传统的激光器件主要包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。
然而，传统的激光器件存在功率输出低、体积庞大、成本高等问题。
因此，发展新型激光器件成为了激光技术的一个重要方向。
例如，光纤激光器因其小体积、高功率输出和高效率等特点，被广泛应用于通信、医疗、材料加工等领域。
未来，新型激光器件的发展将会更加侧重于提高功率、降低成本和提高效率等方面。
第三，超快激光技术是激光技术的又一重要前沿领域。
超快激光技术具有极短的脉冲宽度和极高的峰值功率，可以用于材料表征、分子成像、光化学反应等领域。
近年来，随着超快技术的突破和发展，超快激光技术已经逐渐应用于生命科学、纳米科学、光电子学等领域。
未来，随着超快激光技术在成像、探测、材料加工等方面的不断创新，将会为这些领域带来更多的新机遇和新挑战。
最后，量子光学是激光前沿发展的另一个重要方向。
量子光学是研究光与物质相互作用的量子效应的一个分支学科，它关注光与物质之间的量子相互作用。
随着量子计算和量子通信等领域的发展，量子光学也受到了越来越多的关注。
未来，随着量子技术的进一步发展，量子光学将在信息处理、量子通信和精密测量等方面发挥重要作用。
综上所述，激光技术在应用领域、新兴激光器件、超快激光技术以及量子光学等方面都将继续发展和创新。
飞秒激光微加工的研究进展
飞秒激光微加工的研究进展顾理;孙会来;于楷;赵方方【摘要】The article reviews the progress of micro-fabrication by femtosecond laser at home and abroad in recent years. Femtosecond laser pulses have undergone through the laboratory process to become a useful tool for material mi-cro-nano-processing in industrial field. In this paper, we introduce the process of femto-second laser precise micro-nanofabrication. Two different fabrication mechanisms are described which are laser ablation and two photo polymerization. Finally,the existing problems and future development of micro-manufacture by femtosecond laser are discussed.%综述了近年来国内外利用飞秒激光微加工的研究进展.飞秒激光脉冲作为材料微纳加工的一项工具,已经从实验室进入到工业化阶段.介绍了飞秒激光在微纳加工领域的一些研究情况,分别就飞秒激光烧蚀微加工以及双光子聚合加工进行了阐述.最后分析了飞秒激光微加工目前存在的问题及未来发展的主要方向.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)001【总页数】5页(P14-18)【关键词】飞秒激光;微加工;烧蚀;双光子聚合【作者】顾理;孙会来;于楷;赵方方【作者单位】天津市现代机电装备重点实验室天津工业大学机械工程学院,天津300387;四川省制造与自动化重点实验室西华大学,四川成都610039;天津市现代机电装备重点实验室天津工业大学机械工程学院,天津300387;四川省制造与自动化重点实验室西华大学,四川成都610039;辽宁省铁岭港华燃气有限公司技术设备部,辽宁铁岭112000;天津市现代机电装备重点实验室天津工业大学机械工程学院,天津300387;四川省制造与自动化重点实验室西华大学,四川成都610039【正文语种】中文【中图分类】TN2491 引言激光作为20世纪最伟大的发明之一，自1960年Maiman利用红宝石实现的第一台激光器，已经经历了五十余年。
激光加工技术的现状与发展趋势
激光加工技术的现状与发展趋势前言随着人们对高品质产品的需求日益增长，激光加工技术在现代制造业中的应用越来越广泛。
激光加工技术以其精准、高效、具有自动化特点，成为了重要的制造加工方式之一。
本文将从当前激光加工技术的现状出发，探讨激光加工技术的发展趋势，分析其存在的问题，并对未来的发展进行展望。
一、激光加工技术现状激光加工技术作为现代制造业中的关键技术之一，其应用场合十分广泛。
从金属材料的切割、焊接到非金属材料的打孔、雕刻等都选择了激光加工技术。
目前，国内的激光加工机床的制造和应用已经相对成熟，多种类型、多种功率的激光器得以应用于不同的领域。
同时，激光加工技术的产业链也日益完善，从光学元器件、激光器和加工机床到加工控制系统和加工条件的控制，在该领域的企业层出不穷。
尤其是近年来，随着智能制造的发展，激光加工技术也逐渐实现了自动化生产，减少了人工干预的程度，成为了重要的智能制造方式之一。
二、激光加工技术的发展趋势自从激光技术推出以来，经过几十年的发展，激光加工技术的应用已经面向很多领域，包括工业、医疗、科研等。
未来的激光加工技术将更加专业化和个性化。
在制造业领域内，工业激光加工技术将更加多元化。
未来的研发重点将集中于提高加工效率和降低成本，同时激光加工技术将逐步地发展为高速、精密、定制化、柔性化的加工方式，并逐渐实现与大数据、人工智能等技术的深度融合。
此外，飞秒激光加工技术、超短脉冲激光加工技术、激光3D打印技术和激光切割技术等在未来的发展上也将会有很大的突破。
一方面，将涉及到成像技术、自适应控制技术等一系列技术手段的研究。
另一方面，激光加工制造技术将在更广泛范围内发挥其作用，包括高分子材料、生物医疗、集成光电子系统等。
三、激光加工技术存在的问题在应用激光加工技术的过程中，一些问题仍然需要解决。
首先，激光加工技术的应用范围和技术标准尚未统一，不同厂家之间还存在着技术上的差异，因此激光加工技术的标准化显得非常重要。
《飞秒激光刻蚀石英玻璃微加工技术研究》
《飞秒激光刻蚀石英玻璃微加工技术研究》一、引言随着科技的飞速发展，微纳加工技术在众多领域中发挥着越来越重要的作用。
其中，飞秒激光刻蚀石英玻璃微加工技术因其独特的优势，正受到广泛的关注。
该技术具有高精度、高效率、非接触性等优点，被广泛应用于微电子、光子晶体、生物医学等领域。
本文将针对飞秒激光刻蚀石英玻璃微加工技术进行深入研究，探讨其原理、工艺及实际应用。
二、飞秒激光刻蚀石英玻璃的原理飞秒激光刻蚀石英玻璃的原理主要基于激光与物质相互作用的物理过程。
飞秒激光具有极高的峰值功率，能够在极短的时间内将激光能量传递给石英玻璃，使其局部温度迅速升高，从而达到刻蚀的目的。
此外，飞秒激光的脉冲宽度极短，能够减小热影响区，保证加工的精度和效率。
三、飞秒激光刻蚀石英玻璃的工艺研究1. 激光参数的选择：飞秒激光的脉冲宽度、重复频率、能量密度等参数对刻蚀效果具有重要影响。
通过优化这些参数，可以获得更好的刻蚀质量和效率。
2. 加工环境的控制：在微加工过程中，环境因素如温度、湿度、气压等也会影响加工效果。
因此，需要控制好加工环境的各项参数，以保证加工的稳定性和可靠性。
3. 工艺流程的优化：通过改进工艺流程，如预处理、激光加工、后处理等步骤，可以提高飞秒激光刻蚀石英玻璃的效率和质量。
四、飞秒激光刻蚀石英玻璃的应用研究1. 微电子领域：飞秒激光刻蚀石英玻璃可用于制备微型光学元件、光波导等器件，提高微电子产品的性能和可靠性。
2. 光子晶体领域：飞秒激光刻蚀技术可以制备出具有特定结构的光子晶体，具有优异的光学性能和力学性能。
3. 生物医学领域：飞秒激光刻蚀技术可用于制备微型医疗器械、生物传感器等，具有广泛的应用前景。
五、实验研究及结果分析本部分将详细介绍飞秒激光刻蚀石英玻璃的实验过程及结果分析。
通过设计不同的实验方案，如改变激光参数、加工环境等，分析其对加工效果的影响。
同时，通过对比实验结果，验证了飞秒激光刻蚀石英玻璃的优越性。
六、结论与展望本文对飞秒激光刻蚀石英玻璃微加工技术进行了深入研究。
飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用
飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术，可以说是近年来在微纳加工领域备受关注的一项前沿技术。
它利用飞秒脉冲激光器产生的极短脉冲（飞秒级别）以及双光子吸收效应，实现对材料的高精度加工，具有极大的应用潜力和研究价值。
一、飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术的原理及特点：1.飞秒脉冲激光的特点飞秒脉冲激光，顾名思义，就是脉冲宽度在飞秒量级的激光。
由于其脉冲宽度极短，因此在时间上可以看做是一种瞬态加热。
这样的特点使得其在材料加工中可以减少热影响区，实现高精度加工，避免了传统激光加工中的热损伤和机械应力。
2.双光子吸收效应双光子吸收效应是指当两个低能量光子同时作用于原子或分子时，其总能量足以使原子或分子从基态跃迁至激发态。
这种效应在飞秒脉冲激光加工中起到了至关重要的作用，因为它可以实现对绝大多数材料的高效加工，同时避免了传统激光加工中常见的光学非线性效应和热扩散效应。
3.微纳加工的实现飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术通过控制激光脉冲参数以及材料的光学性质，可以实现对微纳米结构的精确加工。
这包括了微孔加工、微凸点加工、微纳米结构的拓扑形貌调控等，为微纳电子学、集成光电子学、微纳光学等领域的发展提供了新的可能性。
二、飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术在各领域的应用：1.微纳电子学在微纳电子学领域，飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术可以实现对电子器件的微纳米加工，包括微通道、微电极、微结构的制备，为电子器件的制备提供了新的技术手段。
2.生物医学领域在生物医学领域，飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术可以用于细胞外基质的微纳米结构加工，包括细胞外基质模拟体的制备、生物传感器的制备等，为生物医学研究和临床诊断提供了新的途径。
3.光学通信在光学通信领域，飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术可以用于光波导器件的微纳米加工，包括光波导的界面平整化、光波导的微孔加工等，为光学通信器件的制备提供了新的技术支持。
三、个人观点及总结回顾：飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术的出现，不仅为微纳加工领域带来了新的技术突破，也为微纳器件的制备和应用提供了新的可能性。
飞秒激光微加工新技术研究
飞秒激光微加工新技术研究近年来，飞秒激光微加工技术得到了广泛的关注和研究，成为了材料科学领域的一个重要的研究方向。
该技术的出现，是由于传统微加工技术已经不能满足微制造技术的要求，也是由于飞秒激光的特殊性质使得其在微加工方面具有非常重要的应用。
飞秒激光微加工技术是指通过使用飞秒激光在微米和亚微米尺度上进行材料加工和制造的一种技术。
它具有高能量密度、非热性、高精度、高效率和低侵入性等特点，可以加工出高精度的微精细构造，在微电子、微机械、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
首先，飞秒激光微加工技术在微电子领域的应用非常广泛。
飞秒激光微加工技术可以制造高质量的微电子元件和器件。
例如，飞秒激光在薄膜电晕放电器元件上的加工，可以产生非常高的效率和抗干扰性能，对高电频的微电子元件的制造提供了更好的技术保障。
此外，飞秒激光微加工技术还可以用于制造高密度的电子线路和电子芯片，这对于今后的微电子技术发展具有重要的意义。
其次，飞秒激光微加工技术在微机械领域的应用也非常广泛。
飞秒激光加工出来的微机械构造具有高精度、高灵敏度、高鲁棒性和高性价比等特点，因此在微机械的制造和研究方面得到了广泛应用。
飞秒激光可以制造微机械零部件，例如微泵、微阀门、传感器等，这些微机械零部件在医疗、环保、精密机械等领域都有广泛的应用。
此外，飞秒激光微加工技术还可以用于微型化机械加工，可以在微米和亚微米尺度上制造出非常高精度的微型机械结构和零部件。
再次，飞秒激光微加工技术在生物医学领域的应用也非常广泛。
飞秒激光可以通过在生物细胞和组织中进行非侵入性的加工，改变组织和细胞的物理和化学特性，进而研究生命基础科学问题和开发新的临床治疗手段。
在生物医学领域，飞秒激光微加工技术已经用于生物组织切割、细胞操作、微通道制造、纳米颗粒合成和基因操作等领域。
综上所述，飞秒激光微加工技术是一种非常有前途的新技术，在微电子、微机械和生物医学领域都有广泛的应用。
鉴于它的高精度、高效率、低侵入性等特点，相信这项技术在未来将会得到广泛的发展和应用。
飞秒激光技术在材料表面微加工中的应用
飞秒激光技术在材料表面微加工中的应用飞秒激光技术是一种高精度的激光加工技术，它在微电子学、光学、材料科学、生物医学等领域得到了广泛应用。
利用飞秒激光技术，可以对材料表面进行微加工，实现纳米级的高精度加工，具有很高的应用价值。
飞秒激光技术的基本原理是利用超快速的飞秒激光脉冲，使材料表面的电子受到激发和扰动，进而发生化学反应和物理变化，从而实现表面微加工。
与传统激光加工技术不同，飞秒激光技术的激光脉冲持续时间极短，仅有几飞秒（10^-15 s）的时间，因此可以实现纳米级的高精度加工。
飞秒激光技术在材料表面微加工中的应用非常广泛。
例如，可以利用飞秒激光技术制造微型结构，如微镜头、微透镜等光学元件，在光学领域具有重要的应用价值。
此外，飞秒激光技术还可以制造微型管道、微孔阵列等微流控结构，在生物医学领域具有广泛的应用前景。
最近，飞秒激光技术在材料表面的微加工中又有了新的应用。
研究人员发现，飞秒激光脉冲可以实现材料表面的纳米结构形成，使材料表面具有特殊的物理和化学性质。
例如，可以制造具有超级疏水、超级亲水等特殊表面性质的材料，具有广泛的应用前景。
此外，飞秒激光技术还可以制造具有微纳米结构的超级黑色材料，如碳纳米管阵列、纳米金属阵列等，具有很高的吸光性能，可以应用于太阳能电池、光学传感等领域。
飞秒激光技术在材料表面微加工中的应用还具有很多挑战和问题需要解决。
例如，高能量的飞秒激光脉冲容易导致材料表面的局部熔化和燃烧，影响加工效果。
此外，飞秒激光技术在加工大型工件时面临着加工速度慢、加工质量不稳定等问题。
因此，我们需要进一步深入研究飞秒激光技术在材料表面微加工中的机理和特性，探索新的加工方法和工艺，提高加工效率和加工质量。
总的来说，飞秒激光技术在材料表面微加工中具有广泛的应用前景。
通过不断深入地探索和研究，我们相信飞秒激光技术在材料加工领域的应用会越来越广泛，为我们的科技和生产带来更多的创新和发展。
“飞秒激光微加工
【摘要】飞秒激光微加工技术作为一种新兴的加工技术，具有非接触、效率高、加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维结构微加工等传统技术无法比拟的诸多优点，其应用领域相当广泛。
文章描述了飞秒激光加工透明材料时，激光能量沉积在光学趋肤层，热效应极小的特性。
指出了目前打孔普遍利用激光的直写技术，针孔掩模加工技术可以改善孔形的事实。
最后展望了飞秒激光微加工的研究方向。
【关键词】飞秒激光;微加工;打孔;阈值;优点;前景1.引言激光是在粒子数反转情况下通过受激辐射放大产生的高亮度相干光束，其原理早在1916年就由物理学家爱因斯坦提出，但直到1960年，梅曼（t?maiman）成功制造的第一台红宝石激光器问世[1]，量子光学才由理论研究发展到技术工程。
随着各类激光器的出现，激光器的脉宽急剧缩小，峰值功率大幅提高，可调型和稳定性等优势逐渐凸显，飞秒激光在工业加工领域备受青睐，各界根据不同的需要将其广泛应用于微光学、微电子、微机械、微生物、微医学等领域。
2.飞秒激光脉冲技术1976年，人们首次在染料激光器中实现了飞秒量级的激光脉冲输出[2]。
20世纪90年代初，克尔透镜锁模飞秒钛宝石激光器使得飞秒激光技术获得了一次飞跃发展。
2003年，n h rizvi总结了飞秒激光对金属、玻璃、金刚石、陶瓷以及各种聚合物等材料的微加工进展情况，并论证了飞秒激光是一种优秀的微加工光源[3]。
人们利用飞秒激光可以聚焦到透明材料内部进行三维加工这一特性，在石英玻璃中制备出各种微光学元件和微流体器件，并将其成功集成在同一块玻璃芯片上，飞秒激光于是在生物传感和生化分析等领域得到一定应用。
在信息电子领域，研发人员将新型激光精细加工装备应用于半导体集成电路、印刷线路板、平板显示、fbg光纤光栅，大大提高了制作效率和工艺水平。
经过科研人员的努力，飞秒激光在半导体照明、太阳能光伏电池、燃料电池、微创医用器械及各类mems等新兴产业中也得到了广泛应用。
飞秒激光微加工的研究进展
ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ． Ｆｅ ｍｔ ｏ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｐｕ ｌ ｓ ｅ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｇ ｏ ｎ ｅ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｔ ｈｅ ｌ ａ ｂｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｙ ｒ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ｏ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ａ ｕｓ ｅ ｆ ｕ ｌ ｔ ｏ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｍｉ —
第４ ３卷 第 １期
２ ０ １ ３年 １ 月
激 光 与 红 外
Ｌ ＡＳ ＥＲ ＆ Ｉ ＮＦ Ｒ ＡＲＥ Ｄ
Ｖｏ Ｉ ＿ ４ ３． Ｎｏ． １
Ｊ ａ ｎ ｕ ａ ￣， ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ １ － ５ ０ ７ ８ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ － ０ ０ １ ４ － ０ ５
・
综述 与评论 ・
飞秒 激 光 微 加 工 的研 究 进展
顾 理 ， 孙会 来 一， 于 楷。 ， 赵 方方
（ １ ． 天津市现代机电装备 重点实验室天津工业大学机械工程学院 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ８ ７ ； ２ ． 四川省制造与 自动化重点实验 室西华大学 四川 成都 ６ １ ０ ０ ３ ９； ３ ． 辽 宁省铁岭港华燃气有限公司技术设备部 ， 辽宁 铁岭 １ １ ２ ０ ０ ０ ）
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用时间内电子和晶格分属不同的温度, 需要用双温
模型[ 14, 15 ] 代替经典热动力学模型, 分别求解电子温
度 Te Leabharlann 离子温度 Ti 的演化过程Ce ( T e)
5T e 5t
=
K ¨2 Te -
g( Te -
T i) + A( r, t ) ,
( 1)
Ci
5T 5t
i
=
g (Te -
Ti),
( 2)
本文将首先分析飞秒激光与物质相互作用的机 制, 然后归纳飞秒激光与材料作用产生的结构和性 质变化以及各种飞秒激光微加工方法, 最后介绍飞 秒激光微加工技术在各个领域的应用。
2 飞秒激光与物质相互作用
飞秒激光与金属[ 10] 、半导体、透明绝缘体[ 5] 等 材料作用的机制各不相同。金属材料存在大量的自 由电子, 具有良好的导电性和导热性, 它对可见光和 近红外光均具有吸收作用; 半导体和透明介质原本 不会吸收这一波段的光, 但当飞秒激光的功率密度 足够大时, 便会因多光子电离而产生大量的/ 电子气 体0, 变成类似金属的光吸收体。因此将首先阐释飞 秒激光与金属的作用机制, 然后分析透明介质的光 电离、库仑爆炸和热扩散过程。 2. 1 飞秒激光与金属相互作用
中
国
激
光
34 卷
围大, 加工精度有限; 准分子脉冲激光以其较短的波 长( KrF : 248 nm, A rF: 193 nm) 和脉冲宽度可以实 现微米级尺度的精密加工[ 4] , 但它需要用到腐蚀性 气体, 而且紫外激光对大多数材料不透明, 因而使用 上受到限制。当前, 微制造技术的快速发展向加工 尺度和精度提出了挑战 ) ) ) 需要将加工精度延伸到 亚微米甚至纳米量级[ 5] , 并且实现真正意义上的三 维立体微加工。利用飞秒激光微加工技术有望克服 上述传统激光加工技术所面临的各种困难, 它可以 突破光学微加工方法中由于衍射极限给加工精度带 来的限制, 并有能力直接在透明材料内部加工出真 正的三维微结构。 1. 2 超短激光脉冲技术
的原 理, 重点讨论飞秒激光在三维光子器件集成、微流体芯片制备及其在生化传感 方面的应用 等, 最 后展望了飞 秒
激光微加工领域所面临的机遇和挑战, 指出了未 来的研究方向。
关键词 超快光学; 飞秒激光; 光与物质相互作用; 微加工 ; 集成光学; 双光子聚合; 微流体; 纳米颗粒
中图分类号 TN 249
第 34 卷 第 5 期 2007 年 5 月
中 国激光 CH IN ESE JOU RNA L OF LA SERS
文章编号: 025827025( 2007) 0520595228
Vol. 34, No. 5 May, 2007
综述
飞秒激光微加工: 激光精密加工领域的新前沿
何 飞, 程 亚
( 中国科学院上海光学精密机械研究所强场 激光物理国家重点实验室, 上海 201800)
Abstr act Femtoseond laser micr omachining enables fabrication of true thr ee2 dimensional ( 3D) m icrostr uctur es with high precision and low heat effect and damage threshold, showing unique advantages over the tr aditional laser micromachining technology. We f irst r eview the hist or ies of laser micropr ocessing and ult ra2short pulse laser technology, and then outline the mechanisms of the inter act ions of ultr a2short laser pulse with met als and transpar ent media. Next, we intr oduce several major technical appr oaches in the field of femtosecond laser micromachining such as femtosecond laser direct writing, mult i2beam inter ference and projection patterning, as well as their applications in fabr ication of 3D int egrat ed opt ical devices, micr ofluidic chips, and chemical and biological sensor s, etc. Lastly, we highlight the opport unities and challenges in the field, and suggest some dir ections for the future r esear ch. Key words ult rafast optics; femtosecond laser ; light2matter interaction; m icromachining; integr ated optics, two photon polymer ization; microfluidics; nanopar ticles
59 6
提高到毫焦量级, 重复频率也达到千赫兹量级。啁 啾脉冲放大技术( 图 2) 的基本原理是在脉冲放大之 前在时域上对其展宽, 以避免非线性效应或晶体损 伤, 然后将脉冲能量放大, 最后利用光学元件( 棱镜、 光栅) 对脉宽再压缩。 1. 3 飞秒激光应用于微加工领域
飞秒激光脉冲具有极短的脉冲宽度和极高的峰 值功率, 与物质相互作用时呈现强烈的非线性效应, 它主要依靠多光子吸收机制来加工一些长脉冲激光 无法作用的透明材料。飞秒脉冲作用时间极短, 热 效应小( 几乎可以忽略) [ 9] , 因而可以大大提高加工 精度。近红外区的飞秒激光又能避免紫外激光对大 多数材料不透明的缺点, 它可以深入透明材料内部 在介观尺度上实现真正意义上的三维立体微加工。
1引言
1. 1 激光加工技术简介 自 1960 年第一台红宝石激光器[ 1] 问世以来, 人
们就开始进行激光 与材料相互作 用的研究。经过 40 多年的发展, 为了满足不同的需要, 各种 激光器 应运而生并被广泛应用于工业加工和医疗领域[ 2] 。 激光波长覆盖几乎红外到极紫外波段, 脉冲宽度也
减小到几个光周期[ 3] 。
持低温, 具有强电子2声子耦合作用的金属如 F e 的
弛豫 时 间 ( 电 子 与 晶 格 碰 撞 加 热 的 时 间) Sep =
0. 5 ps, 其他弱电子2声子耦合作用的金属弛豫时间
则更长, 如 A l 和 Cu 的弛豫时间比 Fe 高 1~ 2 个量 级[ 13] 。飞秒激光的脉冲宽度远小于弛豫时间, 在作
收稿日期: 2007203230; 收到修改稿 日期: 2007204224 作者简介: 何 飞( 1984) ) , 男, 湖北人, 硕士研究生, 主要从事飞秒激光材料微加工方面的研究。E2mail: hef@ siom. ac. cn 导师简介: 程 亚( 1971 ) ) , 男, 上海人, 研究员, 长期从事飞秒激光与物质相互作用的基 础与应用研究。 E2mail: ycheng245277@ hotmail. com ( 通信作者)
图 1 超短激 光脉冲发展趋势[5] F ig. 1 Revolution towards ultrashor t laser pulses[5]
图 2 啁啾脉 冲放大技术示意图 Fig. 2 Schematic of chir ped pulse am plification technique
20 世纪 90 年代, 全固态激光器逐渐取 代复杂 的染料激光器而占领市场( 图 1) 。固态飞秒振荡器 的突破与基于克尔效应自锁模技术的掺钛蓝宝石激 光器[ 7] 的发展是分不开的, 它利用增益介质的自聚 焦效应和光阑的损耗调制作用来压缩脉宽。伴随啁 啾脉冲放大技术[ 8] 的发展, 单脉冲能量从纳焦量级
激光加工可以克服其他加工技术的一些缺点, 如需要接触式加工( 如传统机械加工) 、昂贵的真空 设备( X 射线、电子束、离子束加工等) 、无法加工致 密材料( 粒子束加工) 和非平版样品( 平版刻蚀技术) 等[ 2 ] , 在工业加工领域备受青睐。连续和长脉冲激 光主要依靠聚焦产生的高温来烧蚀材料, 热扩散范
更精确的模型表明, 强激光与金属作用时自由 电子瞬时被加热, 高温电子通过碰撞将能量传递给 其他低温 的 粒子。电子2电 子 的能 量 传递 时 间在 100 fs量级, 在这段时间热电子甚至能 将能量传递 到非激光作用区[ 12] 。约100 fs时金属的晶格仍然保
5期
何 飞 等: 飞秒激光微加工: 激光精密加工领域的新前沿
文献标识码 A
Femtosecond Laser Micromachining: Frontier in Laser Precision Micromachining
H E Fei, CH ENG Ya
( Sta te Key Labor a tory of H igh F ield Laser P hysics, S ha ng ha i I nstitute of Op tics and F ine Mecha nics, T he Chinese Academy of S ciences, Sha ng ha i 201800, China)