飞秒激光微细加工
飞秒激光超微细加工技术简介
飞秒激光超微细加工技术简介摘要：本文首先简单地介绍了飞秒激光和超微细加工技术飞秒激光加工技术的技术背景，然后较为详细地介绍了飞秒激光超微细加工技术及其特点与应用，结合飞秒激光超微细加工技术的特点将其与其它的微机械加工技术进行了比较，最后分析飞秒激光超微细加工技术的发展趋势和应用前景。
关键词：飞秒激光超微细加工技术飞秒激光超微细加工Femtosecond laser micro machining technology IntroductionAbstract: This paper first briefly describes the technical background of the femtosecond laser and micro machining technology andfemtosecond laser micro machining technology, then a moredetailed description the femtosecond laser micro machiningtechnology and its features and applications, combined withthe femtosecond laser micro machining technology will becharacterized by with other micro-machining technology, thefinal analysis of the femtosecond laser micro machiningtechnology trends and application prospects.Keywords:femtosecond laser micro machining technology femtosecond laser ultra-fine processing0引言激光（Laser,即Light Amplification by stimulated Emission of Radiation的缩写），意思是利用辐射受激得到的加强光，激光加工（Laser Beam Machining）就是把激光的方向性好和输出功率高的特性应用到材料的加工领域中去。
《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、引言随着微纳制造技术的飞速发展，飞秒激光刻蚀技术在石英玻璃微加工领域的应用日益广泛。
该技术以其高精度、高效率、低损伤等优点，在光学、光电子学、微机械等领域展现出了巨大的应用潜力。
本文将就飞秒激光刻蚀石英玻璃微加工技术的研究现状、原理、实验方法、结果以及展望等方面进行详细介绍。
二、飞秒激光刻蚀技术原理飞秒激光刻蚀技术是一种利用飞秒激光器产生的高能量、高精度的激光脉冲对材料进行微纳加工的技术。
其原理是利用激光的超高能量和超快脉冲宽度，使石英玻璃材料在极短时间内发生非线性吸收、多光子电离等物理过程，从而达到局部快速熔化、汽化、烧蚀的效果，实现材料的高精度微加工。
三、石英玻璃微加工技术研究现状石英玻璃作为一种重要的光学材料，具有优良的物理化学性能和光学性能，广泛应用于光学仪器、光电子器件、传感器等领域。
然而，石英玻璃硬度高、脆性大，传统的机械加工方法难以实现高精度、低损伤的加工。
因此，飞秒激光刻蚀技术在石英玻璃微加工领域的应用成为了研究热点。
目前，国内外学者在飞秒激光刻蚀石英玻璃的加工工艺、加工质量、加工效率等方面进行了大量研究，取得了一系列重要成果。
四、实验方法与步骤1. 实验材料与设备：选用高纯度石英玻璃作为实验材料，采用飞秒激光器作为加工设备。
2. 实验设计：根据实际需求，设计合理的激光参数（如激光脉冲能量、频率、扫描速度等）和加工路径。
3. 实验步骤：将设计好的加工路径导入飞秒激光器控制系统，启动激光器进行加工。
通过观察和记录实验过程中的现象和数据，分析飞秒激光刻蚀石英玻璃的加工特性。
五、实验结果与分析1. 加工质量：飞秒激光刻蚀石英玻璃具有高精度、低损伤的特点，可实现微米级别的加工精度。
通过优化激光参数和加工路径，可以提高加工质量，降低表面粗糙度。
2. 加工效率：飞秒激光刻蚀技术具有高效率的优点，可以在短时间内完成复杂的微纳加工任务。
然而，过高的激光能量可能导致加工速度降低，需根据实际需求合理调整激光参数。
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。
飞秒激光微纳加工技术在多种材料加工领域的应用
飞秒激光微纳加工技术在多种材料加工领域的应用1. 引言1.1 飞秒激光微纳加工技术概述飞秒激光微纳加工技术是一种基于飞秒激光的微纳米加工技术，其特点是在极短时间内（飞秒级别）完成材料的加工过程，具有高精度、低热影响区、无需后续加工等优点。
飞秒激光微纳加工技术通过聚焦激光光束在材料表面产生极高的局部能量密度，使材料在极短时间内产生非线性吸收或光离解效应，从而实现微纳米级的加工。
飞秒激光微纳加工技术在材料加工领域具有广泛的应用前景，可以用于金属、非金属、生物、光学、半导体等材料的加工。
随着激光技术和材料科学的不断发展，飞秒激光微纳加工技术将在高精度光学器件、生物医学器件、半导体器件等领域发挥越来越重要的作用。
飞秒激光微纳加工技术的发展离不开材料科学、光学技术、激光技术等多个学科的交叉融合，其应用前景非常广阔。
随着技术的不断进步和创新，飞秒激光微纳加工技术必将在未来取得更加广泛和深入的应用。
2. 正文2.1 飞秒激光微纳加工技术在金属材料加工领域的应用飞秒激光微纳加工技术在金属材料加工领域具有很广泛的应用前景。
飞秒激光可以实现高精度的加工，对于金属材料的微细加工非常适用。
飞秒激光可以在不损伤周围材料的情况下进行加工，因此可以避免出现热影响区和变质现象，保持加工件的完整性和质量。
飞秒激光加工速度快，效率高，可以大幅提升生产效率。
在金属材料加工领域，飞秒激光微纳加工技术被广泛应用于微孔加工、微槽加工、微纳米结构加工等领域。
飞秒激光可以用于制造微型零部件、微型器件和微型模具，广泛应用于微机械、精密仪器、光电子器件等领域。
飞秒激光还可以进行表面改性、激光打标等应用，为金属材料的功能性提升带来了新的可能性。
飞秒激光微纳加工技术在金属材料加工领域的应用前景十分广阔，将会为金属材料加工领域带来更多创新和发展机遇。
随着技术的不断进步和完善，相信飞秒激光在金属材料加工领域的应用将会得到进一步拓展和深化。
2.2 飞秒激光微纳加工技术在非金属材料加工领域的应用1. 陶瓷材料加工：飞秒激光可以在陶瓷材料上进行高精度的微纳加工，例如雕刻微小的凹坑、槽道等结构，可用于制作微型元器件、传感器等应用。
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。
飞秒激光技术在微纳加工中的应用
飞秒激光技术在微纳加工中的应用现代科技的快速发展，让微观世界变得越来越重要。
尤其是在生产领域，微观零件的制造质量对产品的性能、价格和竞争力都有着非常重要的影响。
现在，一种新型的雕刻技术——飞秒激光技术已经发展成为高质量的微纳米加工、超精密加工和微细精度测量的有力工具。
本篇文章将会讲述飞秒激光技术在微纳加工中的应用，希望能对读者有所启发。
1、飞秒激光技术的简介飞秒激光技术是一种特殊的激光加工技术，能够在微纳米尺度下精确加工出高质量的形状和结构。
传统的激光加工技术主要是利用激光脉冲的热效应去烧蚀、熔化或气化加工物质。
这种技术容易产生裂缝和硬度变化等问题。
而飞秒激光技术则是利用激光波长与物质基本结构尺度相近的特性，利用激光脉冲的非线性光学效应，通过先进的像素级控制和精度控制算法，精细研究激光与材料的相互作用规律，从而在微纳米尺度下实现高质量的加工技术。
2、飞秒激光技术在微纳加工领域的应用2.1、微孔加工在工业、病毒学、生物化学等领域中，大量的需要制备高质量孔洞的实验需要用到精细的微孔加工技术。
传统的微孔加工技术多利用钻孔、放电或化学相切割等方法进行加工，但由于其存在误差和加工精度差的问题，并不适应微纳加工的要求。
飞秒激光加工微孔技术提供了一种更加高质量和高效率的加工方法，在细胞操作、细胞孔洞、微流控芯片、微观高通量筛选等方面有广泛应用。
2.2、微细加工微观零部件的制造，需要非常高精度、高稳定性和高重复性的制造技术，而飞秒激光技术的产生正是为了解决这些问题。
飞秒激光加工的精度和稳定性非常高，通常可以达到更小的尺度，其制造、改善和控制的微纳米材料结构具有良好的应用前景。
例如，在DNA识别、传感器和微纳米机械中，飞秒激光技术都有广泛的应用。
3、飞秒激光技术的现状及未来飞秒激光技术已经成为微纳加工、超精密加工和微细精度测量的有力工具，其中包括 3D显微成像、光所驱动的力操作、量子小界面探测等多方面。
目前，国内飞秒激光技术的研究与发展程度相对还比较薄弱，与国外先进技术水平还存在差距。
飞秒激光加工(毕业论文)
ISHANDONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书飞秒激光深孔加工理论与系统设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：王继刚学号： 1111011178指导教师：张彦斐2015年 6 月摘要飞秒激光加工以其独特的加工优势越来越受到人们的注意，近年来飞秒激光加工技术迅猛发展。
本设计对飞秒激光深孔加工的理论和飞秒激光深孔加工系统进行了研究，主要研究内容如下：一、从飞秒激光加工原理角度出发，研究了飞秒激光加工的一般原理及其加工的优点。
首先，对飞秒激光加工的理论基础和理论模型进行了研究，理论模型采用双温方程，对其进行了研究；其次，重点研究了飞秒激光加工的一般原理；最后，总结出了飞秒激光加工深孔的优势。
二、采用有限元法对一维双温方程进行合理约化。
现行比较盛行的对双温方程的简化几乎都是采用有限差分法，其理论基本已经相当成熟，考虑到现代计算机技术的飞速发展，本论文提出采用有限元法对双温方程进行合理约化，并采用matlab进行数值模拟。
三、本设计在认真研究飞秒激光深孔加工理论的基础上，设计出了一种应用于飞秒激光深孔加工的加工平台。
该平台与现行的加工平台有所不同，可以实现X、Y、Z三个方向的大行程移动和X、Y方向的微小移动，并将二自由度微定位平台应用于其中。
关键词：飞秒激光，深孔加工，加工平台，系统设计IIAbstractFemtosecond laser machining is becoming very popular because of its unique advantages in recent years，femtosecond laser processing technology developed rapidly.This design has studiedfemtosecond laser deep hole machining theory and femtosecond laser deep hole processing system ,The main contention this dissertation are classified as follows.1. From the Angle of the femtosecond laser machining principle, the general principles of femtosecond laser machining and its processing advantages is studied.Firstly,On the basic theory of femtosecond laser machining and theoretical models are studied,the theoretical model is the double -temperature equation.Secondly,the general principles of femtosecond laser machining is mainly stly,summarized the advantage of femtosecond laser deep-hole processing.2. Using finite element methodtosimplify the one-dimensional double-temperature equation in a reasonable manner.The current relatively popular simplifying double-temperatureequation are almost using the finite difference method,and its basic theory has been quite mature.Considering the rapid development of modern computer technology,this paper presents the finite element method about the double- temperature equation in a reasonable mannerand numerical simulation with matlab.3.This design in earnest study of femtosecond laser theory on the basis of the deep hole processing, devised a application form of a second laser deep-hole processing platform. The platform are different from the existing processing platform, it can realize the X, Y, Z three directions of big trip and X, Y direction of the tiny movement, and it is applied to two degree of freedom micropositioning platform.Key words: Femtosecond laser; Thedeep-hole processing ; Processing platform; System designIII目录摘要 (I)ABSTRACT................................................................................................................ I II 目录 . (IV)第一章绪论 .............................................................................................................. - 1 -1.1课题的研究背景及其目的意义 (1)1.2现代深孔加工的方法 (2)1.2.1 现代深孔钻削技术................................................................................ - 2 -1.2.2 深孔的特种加工技术............................................................................ - 3 -1.2.3 SIED技术............................................................................................... - 4 -1.3飞秒激光打孔的优点 (5)1.4飞秒激光打孔技术在国内外的研究现状 (5)1.4.1 飞秒激光加工技术的发展.................................................................... - 5 -1.4.2 飞秒激光孔加工技术的研究现状........................................................ - 7 -1.5飞秒激光加工系统概况 (8)1.6本课题的研究内容 (10)第二章飞秒激光加工的理论基础与理论模型 .................................................... - 11 -2.1飞秒激光加工的理论基础 (11)2.1.1 飞秒激光加工金属的一般机理.......................................................... - 11 -2.1.2 飞秒激光加工的主要理论.................................................................. - 12 -2.2飞秒激光加工的理论模型 (13)2.3本章小结 (14)第三章飞秒激光与金属材料相互作用时有限元数值模拟 ................................ - 15 -3.1模型的建立 (15)3.11适用于飞秒激光的双温方程 (15)3.1.2模拟参数 (15)IV3.1.3有限元法计算 (15)3.1.4计算结果与分析 (21)3.2本章小结 (23)第四章飞秒激光深孔加工研究 ............................................................................ - 24 -4.1飞秒激光深孔零件加工工艺特点及基准选择 (24)4.1.1 飞秒激光深孔零件的加工工艺特点.................................................. - 24 -4.1.1 飞秒激光深孔零件加工的基准选择.................................................. - 24 -4.2影响深孔圆度的参数 (24)4.3影响深孔深度的参数 (26)4.4本章小结 (26)第五章飞秒激光深孔加工系统设计 .................................................................... - 28 -5.1飞秒激光器 (28)5.2飞秒激光深孔加工系统的主要组成 (30)5.2.1 偏振片.................................................................................................. - 30 -5.2.2 波片...................................................................................................... - 31 -5.2.3 衰减片.................................................................................................. - 32 -5.2.4 物镜...................................................................................................... - 33 -5.2.5 CCD图像传感器 ................................................................................. - 33 -5.3飞秒激光深孔加工平台总体设计与工作原理 (34)5.3.1 飞秒激光深孔加工平台的总体设计.................................................. - 34 -5.3.2 飞秒激光深孔加工平台的工作原理.................................................. - 36 -5.4 DELTA机构设计 (36)5.4.1 动平台的结构设计.............................................................................. - 36 -5.4.2 上、下连杆的结构设计...................................................................... - 37 -5.4.2 带轮座的结构设计.............................................................................. - 39 -5.5二自由度微定位平台设计 (40)5.6本章小结 (42)第六章结论 ............................................................................................................ - 43 -V参考文献 ................................................................................................................ - 44 -致谢 ........................................................................................................................ - 46 -VI- 1 -第一章绪论1.1课题的研究背景及其目的意义深孔加工，特别是微小深孔的加工是现代机械加工领域研究的重要内容，不论从机械装备品的发展还是从深孔加工技术的现有水平来看，深孔加工技术都还处于新兴发展阶段。
飞秒激光加工不锈钢微型悬臂梁的工艺研究
飞秒激光加工不锈钢微型悬臂梁的工艺研究王英;李玉华;王新林;廖常锐;陆培祥【摘要】为了研究飞秒激光对不锈钢材料的加工工艺,采用基于飞秒激光材料烧蚀的微细加工方法,深入研究了飞秒激光高效高质量微细加工不锈钢材料的工艺条件与参量优化,并应用于微型不锈钢悬臂梁的制作.分析了激光能量密度、激光扫描速度、重复扫描次数对加工形貌和蚀除速率的影响,制作出了高质量的微米量级的不锈钢微型悬臂梁.结果表明,飞秒激光微细加工是一种极具前途与极具柔性的微机电系统器件加工手段.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2010(034)003【总页数】4页(P347-350)【关键词】激光技术;飞秒激光;微加工;微型悬臂梁;参量优化【作者】王英;李玉华;王新林;廖常锐;陆培祥【作者单位】华中科技大学,光电子科学与工程学院,武汉光电国家实验室,武汉,430074;华中科技大学,光电子科学与工程学院,武汉光电国家实验室,武汉,430074;南华大学,电气工程学院,衡阳,421001;华中科技大学,光电子科学与工程学院,武汉光电国家实验室,武汉,430074;华中科技大学,光电子科学与工程学院,武汉光电国家实验室,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】TG665;TN249引言微型悬臂梁以其结构相对简单、应用广泛与高性能的特点成为了一种典型的微型传感与激励器件，在微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)和微传感系统中被广泛使用。
在化学气体探测分析[1]、生化探测[2-4]以及其它一些精密分析测量领域[5]正受到越来越多的关注。
更小尺寸的微悬臂梁在灵敏度方面显露出了一定的优势[6]，因此，微加工手段与加工工艺对提高微悬臂梁的性能有重要意义。
目前，制备微型悬臂梁大多以硅基材料或聚合物材料为主，而金属微型悬臂梁因其优良的导电性与机械、力学性能，在许多应用中会显示出更大的优越性[7-8]。
飞秒光纤激光器的应用
飞秒光纤激光器的应用飞秒光纤激光器是一种主要由光纤激光器构成，具有飞秒（10负15次秒）区持续时间的脉冲激光器。
飞秒激光器的脉宽极窄，瞬问功率极高，既使平均输出功率为lW，峰值功率也能达到千瓦级至兆瓦级以上。
飞秒激光器现已应用于以往纳秒脉冲激光器或连续波激光器无法应用的各种领域。
1990年，日本爱信精机公司以IMRA AmericaInc.的名字在美国成立了一家子公司，门从事飞秒光纤激光器的研发、生产、销售与应用开发工作。
因此“IMRA”既是美国研究法人的名字，又是爱信精机公司生产的激光器的商标名称，这是在美国研究开发、日本制造的激光器。
1、飞秒光纤激光器的优点1.1、小型轻便光纤激光器在确保必要光学长度的同时，可将光纤卷成半径约3cm的环形。
与固体激光器相比，光纤激光器的体积大幅缩小。
光纤形态每单位体积的表面积大于棒状或片状晶体激光器，散热效果好，不需要冷却器等外围装置，因此在这方面又大幅缩小了激光器的体积。
1．2、高可靠性高稳定性光纤激光器是由光纤部件组装而成。
这些光纤部件采用电弧熔接的方法，因此光学轴长期无偏移，这种连接方法确保了光纤激光器的稳定性和可靠性。
另外，IMRA激光器系统外部采购的元器件都严格选用高可靠性的光通信部件，这也对激光器系统的高可靠性提供了保障。
1．3、高光束质量单模光纤输出的光是近乎理想的点光源，输出光束的圆度和强度分布较容易获得接近理想的高质量输出光束。
飞秒光纤激光器在用于微细加工时，聚焦光束很容易达到透镜的聚焦极限，因此适于微细加工。
1．4、低功耗现已广泛使用的钛宝石飞秒激光振荡器的晶体吸收波长在530nm附近，将大功率Nd：YAG激光器的波长转换成530nm来泵浦激光器，既需要大型Nd：Y AG激光器，又需要冷却器，其电能消耗很大。
而光纤激光器则不需要冷却器，可以用二极管激光器直接泵浦。
结果表明，飞秒光纤激光器的电光转换效率优于钛宝石飞秒激光器1个数量级。
2、飞秒光纤激光振荡器虽然20世纪90年代初问世的飞秒光纤激光器的光学轴具有长期无偏移的特点，但因温度的变化等会使偏振面光纤旋转，从而导致输出功率的改变，因此需要偏振面的调整机构，并需要维护。
飞秒激光加工的技术体系
飞秒激光加工的技术体系飞秒激光加工是一种高精度、高效率的微细加工技术，广泛应用于微电子、光电子、生物医学、材料科学等领域。
它以飞秒激光为工具，通过激光与材料相互作用，实现对材料的精密切割、微细加工和纳米结构制备，具有非常重要的应用价值。
飞秒激光加工的技术体系包括以下几个关键要素：激光器、光学系统、控制系统和加工工艺。
首先是激光器。
飞秒激光加工所使用的激光器主要有飞秒脉冲激光器和飞秒调Q激光器。
飞秒脉冲激光器具有高峰值功率、高能量稳定性和高重复频率等特点，适用于大批量加工。
而飞秒调Q激光器则具有高峰值功率、高能量稳定性和高脉冲重复频率等特点，适用于精细加工。
其次是光学系统。
飞秒激光加工的光学系统主要包括透镜、光束扩展器和聚焦镜等组件。
透镜用于调整激光的传输和聚焦，光束扩展器用于改变激光的直径和形状，聚焦镜用于将激光聚焦到材料表面以实现加工。
光学系统的设计和优化对于飞秒激光加工的精度和效率具有重要影响。
第三是控制系统。
飞秒激光加工的控制系统包括激光参数控制、光束传输控制和加工路径控制等。
激光参数控制主要包括激光功率、脉冲宽度和重复频率等参数的调整，以适应不同材料和加工要求。
光束传输控制主要包括光束的稳定性控制和光束的形状控制，以确保激光能够准确聚焦到材料表面。
加工路径控制主要包括加工速度、加工深度和加工轨迹的控制，以实现精密的加工操作。
最后是加工工艺。
飞秒激光加工的工艺包括切割、雕刻、打孔和表面改性等。
切割是指将材料切割成所需形状和尺寸的工艺，适用于薄膜、硅片等材料。
雕刻是指在材料表面进行纹理和图案加工的工艺，适用于金属、陶瓷等材料。
打孔是指在材料中穿孔的工艺，适用于玻璃、薄膜等材料。
表面改性是指通过激光加工改变材料表面的物理和化学性质，适用于聚合物、玻璃等材料。
飞秒激光加工的技术体系在科学研究和工业应用中具有广泛的应用价值。
它可以实现对微纳米结构的精确加工和控制，为微电子器件、光学器件和生物医学器件的制备提供了有效的手段。
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。
《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。
飞秒激光对单晶金刚石刀具表面的加工
飞秒激光对单晶金刚石刀具表面的加工1. 引言1.1 研究背景单晶金刚石作为硬度极高的材料，被广泛应用于刀具制造领域。
由于其表面特性的脆弱性和难加工性，传统的加工方法往往难以满足其高精度和高质量的加工需求。
随着飞秒激光技术的发展，其在材料加工中表现出了独特的优势。
飞秒激光具有极短的脉冲宽度和高能量密度，可以在纳米级别上对材料表面进行精细加工，同时几乎不产生热影响区，避免了材料的热变形和裂纹产生。
飞秒激光技术被认为是一种非常适合用于加工单晶金刚石刀具表面的方法。
通过对飞秒激光技术和单晶金刚石刀具的表面特性进行深入分析，可以找到最佳的加工参数和方法，实现对单晶金刚石刀具表面的高精度加工。
开展飞秒激光在单晶金刚石刀具表面加工中的研究具有重要的理论和应用意义。
本研究旨在探究飞秒激光在单晶金刚石刀具表面加工中的应用效果，为提高单晶金刚石刀具的加工质量和效率提供理论支持和技术指导。
1.2 研究目的单晶金刚石刀具在工业生产中具有广泛的应用，其表面质量对于刀具的性能和使用寿命具有重要影响。
传统的加工方法存在着加工精度低、加工效率低以及加工质量难以保障等问题。
本研究旨在探讨飞秒激光技术在单晶金刚石刀具表面加工中的应用效果，希望通过这项研究可以找到一种高效、高精度的加工方法，提高单晶金刚石刀具的表面质量和性能。
通过研究飞秒激光在单晶金刚石刀具加工中的影响因素，为进一步优化加工工艺提供理论依据。
本研究旨在为单晶金刚石刀具的加工技术提供新思路和方法，推动该领域的发展和进步。
2. 正文2.1 飞秒激光技术介绍飞秒激光是一种短脉冲、高能量的激光技术，其脉冲宽度在飞秒级别（1飞秒=10^-15秒）左右。
相比于传统的纳秒激光，飞秒激光具有更短的脉冲宽度和更高的能量密度，能够实现精细加工和微纳加工。
飞秒激光在材料加工领域有着广泛的应用，特别是在对硬脆材料进行微加工时表现出色。
飞秒激光的加工原理是利用短脉冲的高能量激光束，对材料表面产生极高的温度和压力，使其瞬间蒸发或产生等离子体，从而实现材料的去除和加工。
飞秒激光微加工技术概述.
编号2016120433研究类型理论研究分类号TN2学士学位论文（设计）Bachelor’s Thesis论文题目飞秒激光微加工技术概述作者姓名学号所在院系物理与电子科学学院学科专业名称电子信息科学与技术导师及职称论文答辩时间XXXXXXXX学士学位论文（设计）诚信承诺书目录1、绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (3)1.2国内外研究现状 (3)2、飞秒激光的产生原理 (5)2.1飞秒激光及其用途 (5)2.2飞秒激光的特性 (6)3 、飞秒激光微加工技术及其应用 (9)3.1飞秒激光微加工 (9)3.2 飞秒激光微加工技术的特点 (11)3.3 飞秒激光微加工技术与传统微加工技术的比较 (13)3.4飞秒激光微加工技术的应用 (14)3.5飞秒激光微加工技术的发展趋势应用前景 (26)4 、本论文主要工作总结及展望 (27)4.1本论文主要工作 (27)4.2总结与展望 (27)参考文献 (28)致谢飞秒激光微加工技术概述XXX（导师：XXX）（XXXXX物理与电子科学学院，湖北XX XXX）摘要：近年来，新兴的飞秒激光对科学家的新能源研究也有着重要意义。
本文首先综述飞秒激光及其微加工技术的发展史，其次再简单介绍下其在国内外的研究进展。
详细的介绍了飞秒激光微加工技术在物理、机械、生物以及医学方面等多方面的应用。
最后总结性的简述飞秒激光微加工技术的现在发展所遇到的问题和以后的发展趋势、应用前景。
关键词：飞秒激光微加工; 发展; 应用; 前景中图分类号：TN2Summary of Femtosecond Laser Micro ProcessingTechnologyXXX（Tutor: XXX）(College of Physics and Electronic Science，XXXXX)Abstract:In recent years, Emerging of femtosecond laser also has important significance for new energy research scientists.This paper firstreviews and femtosecond laser micro processing technology, thehistory of the second simple introduce the research progress at homeand abroad.Detailed introduces the femtosecond laser microprocessing technology in terms of physical, mechanical and biologicaland medical aspects of application.Finally the summary description offemtosecond laser micro processing technology now encounteredproblems and future development trends and application prospects. Key words:Femtosecond laser; Micro; application prospect飞秒激光微加工技术概述1 绪论1.1 课题研究背景及意义20世纪以来，人们的发明创造能力越来越强，各类的重大发明相继涌现。
《飞秒激光在石英玻璃上的微结构加工技术研究》
《飞秒激光在石英玻璃上的微结构加工技术研究》一、引言随着科技的不断进步，微纳米技术已经成为众多领域中的关键技术之一。
飞秒激光技术在微结构加工中有着突出的应用效果，其在石英玻璃等材料上的微结构加工具有独特的技术优势。
本文旨在深入探讨飞秒激光在石英玻璃上微结构加工的技术原理和实验研究，为该技术的进一步发展和应用提供理论依据和实验支持。
二、飞秒激光技术概述飞秒激光技术是一种利用飞秒级脉冲激光进行材料加工的技术。
其激光脉冲宽度极短，能量高度集中，能够在材料表面产生高精度的微结构。
飞秒激光加工具有非线性作用、低热影响区、高精度等特点，广泛应用于各种材料的高精度加工中。
三、石英玻璃及其特性石英玻璃是一种高硬度的光学材料，具有优良的光学性能和化学稳定性。
其独特的物理和化学性质使得其在许多领域有着广泛的应用，如光学仪器、光学通信、医疗设备等。
然而，由于其硬度高、脆性大，石英玻璃的加工难度较大。
因此，寻求一种高效、精确的加工方法对于石英玻璃的应用具有重要意义。
四、飞秒激光在石英玻璃上的微结构加工技术（一）技术原理飞秒激光在石英玻璃上微结构加工的主要原理是利用高能飞秒激光脉冲在材料表面产生高精度的微结构。
通过控制激光的能量、脉冲频率、扫描速度等参数，可以在石英玻璃表面实现高精度的切割、打孔、雕刻等操作。
同时，由于飞秒激光的脉冲宽度极短，其热影响区域小，可以降低热损伤和裂纹产生的风险。
（二）实验方法与步骤1. 样品准备：选择优质的石英玻璃作为加工对象，对其进行预处理以获得理想的表面状态。
2. 实验设备：采用先进的飞秒激光加工系统进行实验，包括飞秒激光器、计算机控制系统、三维精密工作台等。
3. 参数设置：根据实验需求，设置合适的激光能量、脉冲频率、扫描速度等参数。
4. 实验过程：在计算机控制下，使飞秒激光器按照预设的路径在石英玻璃表面进行扫描，实现微结构的加工。
5. 结果检测：通过显微镜观察和测量，对加工后的微结构进行精度和质量的检测。
超快激光微结构加工原理和典型应用2500字
超快激光微结构加工原理和典型应用一、简介超快激光微结构加工是指利用飞秒或皮秒激光对材料进行微观结构加工的一种先进工艺。
与传统激光加工相比，超快激光具有更高的精度、更小的热影响区和更少的毁伤效应，因此在微结构加工领域具有巨大的应用潜力。
本文将对超快激光微结构加工的原理和典型应用进行探讨。
二、原理1.超快激光的产生飞秒激光和皮秒激光是超快激光加工的基础工具。
飞秒激光是指脉冲宽度在飞秒（1飞秒=10^-15秒）量级的激光，而皮秒激光则是脉冲宽度在皮秒（1皮秒=10^-12秒）量级的激光。
这两种超快激光具有极高的峰值功率和极短的脉冲宽度，可以实现对材料的高精度加工。
2.超快激光的加工原理超快激光微结构加工的原理主要包括光学非线性效应、电子动力学效应和热动力学效应。
在超快激光作用下，材料的电子和原子会发生非常快速的相互作用，形成各种微观结构，如微孔、微凹、微槽等。
通过控制激光的参数和材料的特性，可以实现对材料的精细加工。
三、典型应用1.微纳加工超快激光微结构加工在微纳加工领域具有广泛的应用。
通过精密控制激光的脉冲能量和频率，可以实现对微米甚至纳米尺度的微细结构加工，如微透镜、微透孔、微阵列等，广泛应用于光学、生物医学、电子等领域。
2.表面功能化超快激光微结构加工也可以实现对材料表面的功能化处理。
利用超快激光可以在材料表面形成微纳米结构，改变其表面特性和性能，实现超疏水、超疏油、超抗菌等功能，广泛应用于涂料、材料防污、抗菌等领域。
3.生物医学应用超快激光微结构加工在生物医学领域也有重要应用。
通过控制激光的参数和加工过程，可以实现对生物细胞、组织和生物材料的微观加工和定向修复，为生物医学领域的研究和临床治疗提供了新的手段和途径。
四、个人理解超快激光微结构加工作为一种新兴的加工技术，具有巨大的潜力和应用前景。
我个人认为，在未来的发展中，超快激光微结构加工将会在光学、生物医学、电子等领域发挥越来越重要的作用，为人类社会的进步和发展带来更多的可能性和机遇。
飞秒激光在材料加工中的热效应研究
飞秒激光在材料加工中的热效应研究飞秒激光是一种高能量、短脉冲、高平均功率的激光，具有独特的物理特性和广泛的应用前景。
在材料加工领域，飞秒激光已经成为一种重要的加工工具。
它能够实现高精度、高效率的微细加工，取得了显著的研究进展。
本文将重点探讨飞秒激光在材料加工中的热效应研究。
首先，我们需要了解热效应在飞秒激光加工中的重要性。
由于飞秒激光的超快脉冲宽度，其能量较短时间内集中在材料表面非常小的区域内，并迅速沉积能量。
这种非线性吸收作用使得材料发生光热效应，导致材料的显微结构和热力学性质发生变化。
因此，研究飞秒激光加工中的热效应对于深入理解材料的物理化学性质、优化加工过程具有重要意义。
其次，飞秒激光加工中的热效应主要表现在材料的热膨胀、熔化和汽化过程中。
飞秒激光脉冲能够在瞬间产生高温，使得材料局部热膨胀，并且由于热惯性的存在，热传导速度很小，导致局部区域发生热应力，进而引起材料的破裂。
另外，当超过材料的熔点时，飞秒激光能够使材料迅速熔化，形成液态区域，并通过表面张力与冷却速率之间的竞争，控制材料的结晶状态。
而当能量密度继续增加时，材料会发生汽化，形成等离子体，从而进一步改变材料的物理性质。
进一步研究飞秒激光加工中的热效应，不仅可以优化加工工艺参数，提高加工效率和质量，还可以拓展新的应用领域。
例如，在微电子器件加工中，了解热效应有助于控制材料的晶格结构和电子输运性质，从而提高器件的性能和可靠性。
在生物医学应用中，通过控制热效应可以实现精确的组织切割、凝固和焊接，为医学手术提供了新的选择。
然而，研究飞秒激光加工中的热效应也面临一些挑战。
首先，由于飞秒激光和材料之间的相互作用很复杂，需要综合考虑光学、热学、动力学等多个因素，建立准确的数学模型。
其次，飞秒激光加工中的热效应通常是瞬态的，需要采用高速成像技术来实时观察和分析。
此外，不同材料对飞秒激光加工中的热效应具有不同的响应，因此需要针对不同材料开展针对性的研究，以实现更好的加工效果。
“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。
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飞秒激光微细加工
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飞秒激光微细加工
摘要：本文简单地介绍了微细加工技术和飞秒激光及其特点、原理，并列出几个典型的飞秒激光加工技术的应用，分析了该技术相对其他维系加工技术的优势所在，最后分析飞秒激光微细加工技术的发展趋势和应用前景。
关键词：飞秒激光微细加工技术飞秒激光微细加工
引言：随着时代发展，各种新兴的加工工艺不断出现而改变了现代加工方式，虽然其仍在发展之中，有其局限性，，但随着研究的深入，新技术的引用，而使其愈加完善。
微细加工作为一种新兴的加工方式，在现代加工行业的地位愈显重要，用飞秒激光这一前沿科技进行微细加工，有其独特的优点，而成为了微细加工工艺中一个重要的分支。
1·微细加工简介
微细加工（microfabrication）是指制造微小尺寸（尺度）零件的生产加工技术。
微细加工是为微传感器、微执行器和微电子机械系统制作微机械部件和结构的加工技术。
他起源于半导体制造工艺，原来是只加工尺度约在微米级范围的加公方式。
【1】而它现在所指的加工等级的范围已经扩展到纳米级。
微细加工在半导体继承电路上的应用，使得大规模集成电路和计算机技术得到了发展，而它现在已经涉及到各种现代加工方式，特别是微机械研究和制造上已经成为了必不可少
的基础环节。
2·飞秒激光简介及其特点介绍
飞秒（femtosecond）也叫毫微微秒，是一种标衡时间长短的计量单位，1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。
【2】飞秒激光技术不仅可以获得超短波长的激光、产生瞬间高功率，而且可以高密度聚集而使电磁场强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍，这样在短时间去除较浅深度的物质所引起的变形量就小。
飞秒激光主要特点：①超短脉冲，飞秒激光是我们人类目前在实验条件下能够获得的最短脉冲；②瞬时高功率，飞秒激光有非常高的瞬间功率，它的瞬间功率可达百万亿瓦，比目前全世界的发电总功率还要多出上百倍；③精确定位性，飞秒激光具有精确的靶向聚焦定位特点，能够聚焦到比头发的直径还要小的多的超细微空间区域。
由上述特点可以看出飞秒激光在维系加工领域的前景。
3·飞秒激光的加工机理【3】
准分子激光加工的物理过程大致可分为以下几个阶段：
①自由电子吸收激光能量，运动加速；②高能量电子与原子碰撞，产生更多的自由电子，产生雪崩过程；③电子与晶格碰撞，使得晶格温度升高，并使其融化、气化和等离子体出现；④晶格之间传递能量使作用区域扩散。
飞秒激光进行微加工时，其起始物理过程就是物质内部自由电子吸收激光能量。
对于长脉冲，它不能迅速产生自由电子，完全依赖介质内部已经存在的自由电子，而这种自由电子的分布对小
空间而言，随机性很强，这就造成长脉冲激光进行加工时的随机性和不确定性，从而使得长脉冲激光不能进行极为精细的加工。
而飞秒激光由于脉冲短，峰值功率高，与物质相互作用时发生强烈的多光子吸收过程。
在极短时间内产生数量确定的大量自由电子，克服了物质本身在小空间范围内固有自由电子分布的随机性，从而保证后续物理过程的确定性，大大提高了飞秒激光加工的精细程度。
【4】
4·飞秒激光加工的类型及典型应用
①利用飞秒激光去除物质，对加工对象进行精细雕刻，大部分微／纳米机械部件都属于这一类型，它在微机械领域有着重要的应用。
图1是利用飞秒激光在金属上加工的六角形网格，它用于超高速扫描摄像机中。
【5】
图1用飞秒激光在金属上的加工的六角形网格
②利用飞秒激光使聚合物变形加工成各种微型器件。
图2所示是用飞秒激光逐点扫描法加工出的纳米牛。
【6】
图2用飞秒激光逐点扫描法在集合材料内部加工出的纳米牛
③利用飞秒激光对加工对象进行局部改性，如折射率的改变，它在光通信领域中的光波导、光分束器、光耦合器、微型光栅和光开关等微光学领域中具有广泛应用前景。
④微、纳米区域的物质转移，它是利用飞秒激光将特定的物质“搬移”到特定的部件上，形成及其精密的特定物质图案，如掩模等。
它在微电子学中有着功能。
⑤双光子聚合【7】，它是将超短脉冲激光经高倍显微物镜聚焦到光敏聚合物材料里，利用双光子激发光聚合形成固化，通过控制感光材料的空间移动生成三维立体微结构，未曝光的材料用溶剂溶解掉，则得到所需的固化三维结构。
图3和图4分别为用双光子飞秒激光加工出的微纳齿轮和光镊驱动齿轮。
图3双光子加工出的微纳米齿轮【8】图4双光子加工的光镊驱动齿轮【9】5·特殊材料的飞秒微细加工
由于飞秒激光加工的非热机制，所以对于一些特殊的金属材料如单晶超级合金（其加工过程要求不破坏零件基体本身的围观结构，否则起性能将大大降低）是一种有效的加工方法。
①飞秒激光加工非晶合金
由于非晶合金处于亚稳态，起物理化学性质及力学性能会随非晶
合金的结构弛豫和晶化发生变化，所以高效、无晶化的加工技术对非晶合金应用至关重要。
为解决此问题，可使用飞秒激光对非晶合金进行无晶化微细加工：先对非晶合金进行线切割；再利用飞秒激光对非晶合金打孔，飞秒激光的脉冲能量密度为50〜薩/cm2，脉冲宽度45〜100fs，中心波长为800nm，重复频率为lKHz。
【10】
②飞秒激光烧蚀铌酸锂晶体
铌酸锂晶体在低于1210摄氏度时呈铁电性，当温度吵过此温度时呈顺电性。
而高能流密度飞秒烧蚀铌酸锂晶体会使其拉曼光谱在880cm-1处的峰值急剧降低。
【11】
6·飞秒激光微细加工与其它微细加工技术的比较
在第2节中我们提到了飞秒激光的各种特点，由此，可以得出采用飞秒激光加工材料与其它微细加工技术相比较具有如下优势：①加工孔径的熔融区很小或没有。
飞秒激光的持续时间远远小于晶格热传导时间，在其与物质相互作用时，其能量吸收严格限制在极小范围内，并在极短时间内使电子温度达到极高，使物质从固态变为等离子态，迅速以喷射形态脱离加工体，其周围的物质仍然处于“冷状态”。
因此，与长脉冲比较，飞秒激光加工的边缘极其整齐和精确，并能克服热效应所带来的一切弊端。
②可以实现多种材料，如金属、半导体、透明材料内部甚至生物组织等的微机械加工、雕刻。
③加工区域可以小于聚焦尺寸，突破衍射极限等。
一般激光加工，其横向尺寸大于激光波长，这是由于衍射规律的限制。
虽然飞秒激光也受衍射规律的限
制，其焦斑尺寸不可能小于半个波长。
但由于其峰值功率极高，和物质相互作用时不是单光子过程，而是多光子过程。
这样，具有高斯横向分布的飞秒激光光束和物质相互作用时不是在整个焦斑范围内，而是远远小于光斑，因此加工尺度可达1/20 波长，即数十纳米。
【12】7·飞秒激光超微细加工技术的发展趋势
随着微机电系统领域对微型制件需求量的不断增长和质量要求的不断提高，微细加工技术也在不断发展和完善，以满足微型制件的要求。
传统的微细加工方法加工三维微小模具型腔，虽然工艺简单实用，而且不需要太大的投资，但其加工型腔尺寸太大，精度太低；为了适应微制品零件更多的要求，飞秒激光微细加工技术以其高加工技术分辨率、非常小的热影响、广泛的应用范围正受到人们的广泛重视和深入研究。
其发展趋势是如何更好的将飞秒激光技术和超微细加工技术结合起来以及如何快速廉价的获得飞秒激光及其加工装备，而使飞秒激光微细加工技术得到更加广泛的应用。
文献参考:
【1】任正义·机械制造工艺基础·高等教育出版社
【2】摘自互动百科
【3】王清月，张国雄等飞·秒激光微纳米加工技术．2003年中国机械工程学会年会论文集(微纳制造技术应用专题)·机械工业出版社
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【10】廖常锐, 戴能利, 李玉华, 光杨, 王新林, 陆培祥·飞秒激光对非晶合金的无晶化微细加工方法[p]中国专利号：100475433 C
【11】郑启光·激光先进制造技术与设备集成·科学出版社，2009
【12】倪晓昌，飞秒激光微精加工理论与实验研究，博士学位论文，天津大学，2003。