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飞秒激光微加工研究

作　者: 梁建国
导　师: 王清月
学　校: 天津大学
专　业: 物理电子学
关键词: 飞秒激光微纳加工加工工艺深孔加工微结构光栅
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 4次
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内容摘要

本论文对飞秒激光应用于微纳加工领域进行了部分理论与实验研究工作。论文的主要内容包括:一.使用约化后的双温方程对超短激光脉冲烧蚀铜薄片的过程进行了数值模拟;基于超短激光脉冲烧蚀过程中,电子与晶格的温度不平衡性,分别模拟了这两个系统的温升过程,并由此得到了单脉冲烧蚀深度;通过调整激光输出功率,研究了脉冲能量对烧蚀深度的影响,模拟结果表明,随激光脉冲能量的增加,相变爆炸(phase explosion)引起的喷射出现的越早,同时材料烧蚀深度增加;理论计算与实验结果相吻合。二.使用实验室购进的飞秒激光加工工作台进行了高能量飞秒激光加工工艺研究。采用几种方法改进加工的质量,在此基础上进行了下述研究工作:1.金属钻孔的实验研究。实现了在各种厚度铜薄片上的深孔加工,得到的孔具有很高的质量,孔的入口和出口均有较好的几何形状。2.金属切割的实验研究。使用飞秒激光进行微纳尺寸、高速、高质量的金属切割。3.掩膜。对光路进行调制,提高加工效率。三.使用振荡器产生的飞秒激光在透明有机材料PMMA表面进行了刻划微结构光栅的研究。理论分析得到飞秒激光参数、平台移动速度对线宽的影响,进行了系统的加工实验,加工结果与理论分析基本吻合;在透明有机材料PMMA表面进行了多种光栅的刻划,并对刻划的光栅进行了衍射和色散测试,调整光栅的尺寸和排列方式,得到了形状各异的衍射图案。

飞秒激光微加工研究

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