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飞秒微加工系统技术具有广阔的应用前景

作者:卓知科仪(北京)技术有限公司     发布时间:2021年05月19日     阅读次数:149

飞秒微加工系统结构:基于高热量集中、热影响区小、无飞溅和熔渣、无特殊气体环境、无后续加工、双光子聚合加工精度高达0.7微米的优势,飞秒激光在诱导金属微结构加工和精细加工应用方面取得了很大进展。

1、在1毫米厚的不锈钢板上加工孔,利用飞秒微加工系统加工出边缘清晰、表面洁净的深孔。利用钛宝石飞秒激光加工技术在金属薄膜上制备了微纳阵列孔。小孔径为2.5m,孔径可在2.5 ~ 10m之间调节;距离可达10m10m~ 50m之间的距离容易调节。

2、飞秒微加工系统对金属材料的表面改性。1999年,德国报道了将钛宝石飞秒激光三频光与SNOM相结合,在金属镉层上制作出线宽仅为200nm的沟槽。为将来用无孔径近场扫描光学显微镜取代SNOM奠定了基础,获得了高达70微米的空间分辨率,开辟了微米范围内远场技术的物理化学特性和输运机制的研究。

3、飞秒微加工系统对金属粒子的加工。自开始采用激光烧蚀法制备金属粒子以来,许多研究小组已经制备出了纯度高、粒径分布均匀的金属粒子。科学家进一步控制飞秒激光的能流密度和照射时间,使金属棒完全熔化成金属点。与其他激光脉冲相比,飞秒激光改变了金属粒子的尺寸和特定形状,使得金属粒子,尤其是贵金属,在催化、非线性光学、医用材料科学等领域具有广阔的应用前景。

4、飞秒微加工系统加工金属掩模板。科学家利用飞秒激光直写法制作了以金属薄膜为吸收层、应时为衬底的金属掩模,并对前入射和后入射两种方案进行了比较,发现前入射法可以获得更小的特征尺寸和更好的边缘质量。此外,采用飞秒微加工系统超衍射限度加工维修镉掩模板缺点,维修后线宽小于100纳米。

此外飞秒微加工系统技术在一些特殊领域具有广阔的应用前景:钻切高热导率、高熔点金属和高硬度钻石。避免了长脉冲激光的线性吸收、热量转移和扩散的影响,并且在截面处没有熔化和反应的痕迹。利用飞秒微加工系统观察和分析物理化学反应的本质,有望控制核聚变,获得可控没有污染的核聚变热量。飞秒光梳技术将光频和波频联系起来,为更准确的频率机制——光钟的诞生铺平了道路。

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