微加工領域之超短脈沖激光器的介紹

2755805 2017-11-13 | rar | 0.3 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　在微加工領域，短脈沖、尤其是超短脈沖激光器正在取代傳統的加工方法。對于超短脈沖激光器，得益于其冷燒蝕特性，因此其對所要加工的材料幾乎沒有任何限制。

　　在冷燒蝕過程中，材料的去除本質上只能通過化學鍵斷裂來實現，因此其產生的熱影響僅限于幾微米的區域，并且相應的變形也最小。不幸的是，超短脈沖激光器的燒蝕速率仍然非常低，進而限制了其在工業領域的廣泛應用。

　　金屬材料的燒蝕閾值在 0.2J/cm2 的范圍內，而玻璃和陶瓷的燒蝕閾值則在幾個 J/cm2 的范圍內。為了提高去除速率，可以使用具有較大聚焦口徑的高脈沖能量，以在更大的區域內工作。在諸如玻璃或聚合物等透明材料加工應用中，可通過非線性效應（如多光子過程）來提高去除速率。此外，也可以提高重復頻率。

　　重復頻率可以從100kHz到幾兆赫茲，目前正在進行重復頻率超過10MHz的研究。盡管傳統的光纖激光器已經在工業環境中植根多年，但是飛秒光纖激光器在市場上仍然屬于新事物。德國耶拿大學的 Jens Limpert 博士使用的超快光纖激光器，平均功率接近 1kW，峰值功率在 GW 量級，重復頻率在 kHz 到 MHz 的范圍內。雖然超快光纖激光器已經能夠達到上述較高的性能，但是其仍然具有很大的發展潛力。

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