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1、 超短脉冲激光微细加工介绍超短脉冲激光微细加工介绍课程名称：激光加工技术课程名称：激光加工技术主讲老师：王文权主讲老师：王文权 单位：浙江工贸职业技术学院单位：浙江工贸职业技术学院1.1.教学目标教学目标 了解超短脉冲激光微细加工的特点和应用。了解超短脉冲激光微细加工的特点和应用。2.1 2.1 超短脉冲激光加工的概念超短脉冲激光加工的概念 超短脉冲激光微细加工指的是利用脉冲宽度在皮超短脉冲激光微细加工指的是利用脉冲宽度在皮秒至飞秒量级的脉冲激光对材料的显微加工、精密裁秒至飞秒量级的脉冲激光对材料的显微加工、精密裁切或微观改性。从材料性能变更来说，可分为表面形切或微观改性。从材料性能变更来说，
2、可分为表面形貌、折射率、离子价态、相态、缺陷态、晶态、化学貌、折射率、离子价态、相态、缺陷态、晶态、化学键以及能带结构等的修饰与调控。键以及能带结构等的修饰与调控。2.2.超短脉冲激光微细加工介绍超短脉冲激光微细加工介绍图图1.1.五轴联动皮秒激光加工系统五轴联动皮秒激光加工系统图图2.2.飞秒激光加工系统飞秒激光加工系统 （西安交大电信学院信息光子试验室）（西安交大电信学院信息光子试验室）2.2 2.2 超短脉冲激光加工应用领域超短脉冲激光加工应用领域太阳能太阳能电池池 医医疗机械机械 印刷印刷电路路 LED 微光机微光机电系系统液晶液晶显示示基板基板 超短脉冲超短脉冲激光激光应用用图图3.
3、3.超短脉冲激光应用的主要领域超短脉冲激光应用的主要领域(1)1)太阳能电池太阳能电池领域：如领域：如钻孔、刻线、划槽以及表面纹理化钻孔、刻线、划槽以及表面纹理化；（2 2）液液晶晶显显示示基基板板：如如计计算算机机、手手机机显显示示模模块块中中超超薄薄玻玻璃璃基基板板的划线分割；的划线分割；（3 3）微机电系统：如发动机喷油嘴的微细加工；）微机电系统：如发动机喷油嘴的微细加工；（4 4）医医疗疗领领域域：飞飞秒秒激激光光视视力力矫矫正正系系统统、定定点点精精确确的的人人体体局局部部组织处理；组织处理；（5 5）集成电路领域：芯片的光刻、掺杂等微细处理；）集成电路领域：芯片的光刻、掺杂等微细处
4、理；（6 6）特种物质加工：高爆材料如退役火箭、炮弹等的切割拆除。）特种物质加工：高爆材料如退役火箭、炮弹等的切割拆除。不同应用领域的案例：不同应用领域的案例：（1 1）加工尺寸更小，可突破光束衍射极限；）加工尺寸更小，可突破光束衍射极限；（2 2）实现高精度的非热熔型加工；）实现高精度的非热熔型加工；（3 3）能克服等离子体屏蔽作用和掺杂、缺陷对激光吸取影响；）能克服等离子体屏蔽作用和掺杂、缺陷对激光吸取影响；（4 4）加工过程只与被加工材料原子特征有关，不受特性影响。）加工过程只与被加工材料原子特征有关，不受特性影响。2.3 2.3 超短脉冲激光与常规激光加工的区分超短脉冲激光与常规激光加
5、工的区分飞秒激光与准分子激光微细加工的不同：飞秒激光与准分子激光微细加工的不同：准分子激光与飞秒激光都可进行微细加工，但准分子对加准分子激光与飞秒激光都可进行微细加工，但准分子对加工对象依据波长对材料有选择性，使得加工材料与范围受限；工对象依据波长对材料有选择性，使得加工材料与范围受限；另外，准分子激光可被透亮材料表面吸取，故只能进行表面微另外，准分子激光可被透亮材料表面吸取，故只能进行表面微细加工。而飞秒激光不仅能进行表面微细加工，还可对透亮材细加工。而飞秒激光不仅能进行表面微细加工，还可对透亮材料内部进行加工，且加工尺寸更小，精度更高。料内部进行加工，且加工尺寸更小，精度更高。2.4 2.
6、4 超短脉冲激光与准分子激光加工的区分超短脉冲激光与准分子激光加工的区分3.3.小结小结 本次课介绍了超短脉冲激光（特殊是飞秒脉冲本次课介绍了超短脉冲激光（特殊是飞秒脉冲激光）因具有的超短和超强特性，使得其在材料微激光）因具有的超短和超强特性，使得其在材料微细加工领域与常规激光相比具有的特点和独特的优细加工领域与常规激光相比具有的特点和独特的优势。势。4.4.作业思索题作业思索题 1 1）与常规激光加工相比飞秒激光微细加工的主要特点）与常规激光加工相比飞秒激光微细加工的主要特点是什么？是什么？2 2）说明飞秒激光微细加工和准分子激光微细加工的主）说明飞秒激光微细加工和准分子激光微细加工的主要区分？要区分？