飛秒激光(femtosecondlaser)是指時域脈沖寬度在飛秒(10-15秒)量級的激光,在時間分辨率上屬于超快激光(ultra-fastlaser)。有別于連續(xù)波激光(CWLaser),飛秒激光屬于脈沖激光(pulsedlaser),由于此類型的激光并非只涵蓋單一波長的激光光,因次會使用中心波長來描述它的激光光頻率。飛秒脈沖激光通常利用鎖模技術(shù)來實現(xiàn),其中常用的增益介質(zhì)(gainmedium)為譜線很寬的鈦寶石晶體,例如:鈦藍寶石激光(Ti-sapphirelaser)[1]。應(yīng)用[編輯]飛秒激光可以用在聚合物加工、醫(yī)學(xué)成像及外科醫(yī)療上。飛秒激光現(xiàn)已是目前21世紀(jì)發(fā)展起來的眼科手術(shù),例如:激光的LASIK,可利用飛秒激光制作角膜、輔助白內(nèi)障手術(shù)(FLACS)透過飛秒激光進行晶狀體前囊膜環(huán)形切開及預(yù)劈核。除此之外,也可被應(yīng)用在固態(tài)物理的研究上,例如:透過飛秒激光激發(fā)探測技術(shù)(pump-probetechnique)可以根據(jù)時間解析光譜(time-resolvedspectroscopy)分析晶體被激發(fā)后數(shù)個皮秒內(nèi)能量轉(zhuǎn)移過程,另外亦可以分析其衍射或者螢光光譜圖。飛秒激光鉆孔是一種使用高功率相干激光束快速加熱材料以產(chǎn)生汽化現(xiàn)象并加工孔的技術(shù)。高精密飛秒激光MLCC垂直刀片
飛秒激光在誘導(dǎo)金屬微結(jié)構(gòu)加工應(yīng)用方面和精細加工方面的其他應(yīng)用如下:金屬納米顆粒加工自1993年HengleinA等人利用激光消融法制備金屬納米顆粒以來,許多研究小組制備出高純度、力度分布均勻的金屬納米顆粒。LinkH等人進一步控制飛秒激光的能流密度和照射時間,將金屬納米棒完全融化為金屬納米點。與其他激光脈沖相比,飛秒激光改變的金屬顆粒尺寸大小和特定形狀,使金屬納米顆粒特別是貴金屬(Au、Hg、Pt、Pd等)在催化、非線性光學(xué)、醫(yī)用材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。廣東超快飛秒激光MLCC輪刀飛秒激光加工技術(shù)可對PCD、PCBN、陶瓷、硬質(zhì)合金、不銹鋼、熱處理鋼、鉬等各種材質(zhì)的產(chǎn)品進行細孔加工。
飛秒激光鉆孔技術(shù)還可被運用于核聚變上,核聚變中的點火靶球具有充氣微孔,只有微孔的數(shù)量多、精度高才能保證聚變反應(yīng)的控制精度,而飛秒激光加工技術(shù)恰好能滿足這一要求。近年來飛秒激光鉆孔技術(shù)還被運用到透明材料內(nèi)部的三維微孔加工中,這種制造技術(shù)將有利于制造飛機、坦克、艦艇上使用的光電傳感器設(shè)備。加工方法一般是通過液體輔助,在透明材料表面直接燒蝕成孔,讓液體將碎屑去除,這樣的方法可以達到更高的鉆孔深度。飛秒激光技術(shù)的發(fā)展能更好地推動我國對核能領(lǐng)域的進一步探索。
與傳統(tǒng)的切割方法相比,飛秒激光切割機具有以下優(yōu)勢:1.精度高:飛秒激光切割技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)微米級切割精度,滿足高精度電子設(shè)備的制造要求。2.速度快:飛秒激光切割技術(shù)的切割速度比傳統(tǒng)方法快得多,能夠提高生產(chǎn)效率。3.無接觸:飛秒激光切割技術(shù)無需物理接觸,避免了對材料的損傷和變形。4.無熱影響區(qū):飛秒激光切割技術(shù)產(chǎn)生的熱量極少,不會對材料造成熱影響區(qū),保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。5.環(huán)保:飛秒激光切割技術(shù)不需要使用化學(xué)試劑或產(chǎn)生有害物質(zhì),符合環(huán)保要求。相對于傳統(tǒng)設(shè)備,飛秒激光由于脈沖時間極短,被加工物體不會被加熱,適合加工30微米以下的高精度小孔。
所謂飛秒激光鉆孔,即使用頻率非常高的激光對材料進行鉆孔,飛秒是時間單位,1飛秒等于一千萬億分之一秒,相對于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備,飛秒激光由于脈沖時間極短,被加工物體不會被加熱,特別適合加工30微米以下的高精度小孔。對于飛秒激光而言,脈沖作用時間已經(jīng)實際小于1ps,電子沒有足夠的時間將能量傳遞給晶格。從而在材料表面生成眾多等離子體,能量伴隨著材料的去除而消散,因此出現(xiàn)強烈的燒蝕效果。用飛秒激光進行加工,激光脈沖能量極快地注入很小的作用區(qū)域,瞬間高能量密度沉積使電子吸收和運動方式發(fā)生變化,從根本上改變了激光與物質(zhì)相互作用機制。飛秒激光尤其適合加工藍寶石、玻璃、陶瓷等脆性材料和熱敏性材料,因此適合于電子產(chǎn)業(yè)微細加工行業(yè)應(yīng)用。廣東高精度飛秒激光鉆孔
飛秒激光幾乎可以加工任何材料,但受到激光發(fā)射器功率的限制,激光工藝可加工的材料以非金屬材料為主。高精密飛秒激光MLCC垂直刀片
碳化硅(SiC)是一種多用于高溫、高壓和高頻電子設(shè)備以及光電子器件的材料。激光加工是一種高精度、高效率的加工方法,可以用于切割、打孔、雕刻等工藝。碳化硅激光加工通常采用激光切割和激光打孔兩種主要方法。飛秒激光切割:-碳化硅的高硬度和化學(xué)穩(wěn)定性使其在激光切割中表現(xiàn)良好。-通過將高能量的激光束聚焦到碳化硅表面,可以實現(xiàn)材料的快速加熱和蒸發(fā),從而實現(xiàn)切割作業(yè)。-飛秒激光切割可以實現(xiàn)高精度、高速度和少量切削損耗的加工,適用于生產(chǎn)線上的大規(guī)模生產(chǎn)。飛秒激光打孔:-碳化硅的高硬度和熱導(dǎo)率要求使用高能量密度的激光來加工。-飛秒激光打孔通常使用脈沖激光,將能量集中到一個小區(qū)域,快速熔化并蒸發(fā)材料,形成所需的孔洞。高精密飛秒激光MLCC垂直刀片