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皮秒激光的应用 激光加工对激光光束的要求 超短脉冲加工 能量极快地注入很小的作用区域 瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生变化 避免了激光线性吸收 能量转移和扩散等影响 从根本上改变了激光与物质相互作用机制 皮秒脉冲激光加工优点 结构简单 效费比高 成本适中 重复性好 使用方便 皮秒激光加工刚刚兴起 主要应用行业包括 半导体产业 低k材料 太阳能产业 特别是薄膜技术 平面显示产业 TCO OLEDs 钻石微铸造 micro molds 精确孔径 preciseapertures 和电极结构 electrodestructure 加工 印刷产业 printingindustry 或滚筒压纹 embossingofrolls 医学植入 medicalimplants 等大型微结构表面 大型船舰的微细加工 微尺度特性提供抗垢保护和磨擦降低功能 高压缩汽缸注入喷嘴 injectionnozzles 和薄型玻璃材料的切割与钻孔 强化玻璃 硅 蓝宝石晶圆和发光二极管等加工 轻薄 省电 自发光 大显示角 下一代显示屏的最佳选择 有机发光二极管 OLED 加工 太阳能电池加工 选择性清除Si 片上的SiO2膜层 无可见残渣 底层芯片几乎无损伤 335nm 0 11J cm2 薄膜太阳能电池结构制作 用1064nm和532nm皮秒脉冲划线加工 无熔融材料或电接触遗留在TCO边缘和钼背接触层 有利于获得高效率太阳能电池 透明材料钻孔 避免CO2及纳秒激光钻孔所伴随的微裂纹及碎屑产生皮秒激光钻孔 实现边缘 侧壁的光滑加工 防止应力集中 材料碎裂 石英 D236T玻璃薄片 1064nm14W 不锈钢钻孔 100 m重频1kHz 平均功率1W 脉宽20ps脉冲能量1mJ厚0 2mm的不锈钢进行打 570 m孔 高质量的孔径边缘 内孔壁加工效果 微米级的重复精度螺线钻孔 环钻 方式改进钻孔质量 使孔的出口呈现清晰的圆形边缘 喷油嘴钻孔 用高功率皮秒激光器钻孔喷油嘴 产生了非常尖锐的边缘 孔内没有毛刺或熔化 表面非常光滑 从而能实现最优化的燃料喷雾 此外 喷油嘴的锥度可以从正值 零值到负值 为优化喷射过程提供了一定的自由度 50W的平均功率与高达250 J的脉冲能量相结合 能够实现高速 高质量的钻孔 航空航天领域发动机散热片的钻孔加工 随着航空航天事业发展 各种新型材料不断得到应用 就飞行器发动机的散热片 目前以镍基合金 钛合金等各类高温合金为主 产品需求在此类合金上加工通孔以达到散热效果 传统工艺来看 在金属上钻孔 可以选择高功率的光纤或CO2设备即满足需求 但是作为航空航天应用 散热片在使用过程中承受更高的温度 机械的震动等恶劣的环境 传统钻孔工艺显得力不从心 改良金属翼面表层结构 应用流体学主要研究如何减小涡轮机叶片或机翼上流阻 因此 被称为 缝翼 的活动肋状结构在流控系统表面的应用目前正在研究当中 这些结构可以减小翼面和周围气流之间的紊流干扰 试样是采用脉宽约12ps的Staccato激光器实现的 刻蚀 Si晶片精细加工 速度 400mm s破坏阈值 约0 1J cm2 Si片晶元划线 高度重叠 均匀划线无剥离 边缘光滑 无疵点 干净刻划 Si片标识 采用2 J 10ps 2MHz激光器进行数据矩阵标记 边缘整齐 无毛刺 心血管支架切割 皮秒激光器能实现与熔融切割相匹敌的切割速度 并在切割质量方面具有明显优势 能将后续处理降低到最低程度 进而提高生产量 此外 相同的皮秒激光器可用于切割聚合物及其他非金