超快微加工 超精细加工技术 飞秒微加工系统

产品描述

超快激光微加工是一种特种超精细加工技术，由于具有极大瞬态功率的超短脉冲光与物质强烈的非线性线性相互作用，使得加工技术适用于各种材料，对于透明介质，可以制备三维结构。其“特”就表现在可以加工特种材料、可以实现特殊结构和特定的光、电、机械等性能。精密微细、低损低热、三维选择，这些独一无二的优势，使得超快微加工在航空航天、生物医疗、信息技术、新能源、新材料等产业得到应用。

目前主流的实验装置是商业化的Yb：KGW固态半导体泵浦的啁啾脉冲放大系统。具体激光参数包括：中心波长为1030nm左右，脉宽为190～290fs，单脉冲能量可达2mJ量级，平均功率可达40W，重复频率为1～1MHz量级可调谐。为了减小加工中热效应的累积，可将重复频率降得更低。 

飞秒微加工系统设备原理是将样品放置在由计算机控制的三维精密平移台上，通过半波片和线偏振片的组合来调节脉冲能量，使飞秒激光通过物镜聚焦到样品表面或体内，加工过程可以通过CCD成像系统实时监控。

通过物镜，将飞秒激光器的能量聚焦成最小1um的光斑，随着位移台的运动，可以在X/Y平面内形成二维的图形。通过改变Z轴的高度，改变聚焦位置和聚焦深度，可以实现对材料表面进行深度加工。计算机控制软件可以按照不同的加工路径生成复杂图形，实现对材料的标刻、切割、打孔、划片、雕刻等加工工艺。

•金属、陶瓷，显微结构

•样品尺寸＜10mm

飞秒激光器两路输出波长分别为1030nm和515nm，通过不同的光束传输系统，共同达到聚焦物镜，并可实现同轴加工。不同的光路都经过衰减控制和偏振控制，让光束的各项性能指标更加优化。

飞秒激光器具有极短的脉冲宽度和极高的峰值功率，加工热效应低等特性，因此飞秒微加工系统应用十分广泛，例如：微流体器件加工、激光打孔、太阳能电池加工、金属微加工、打标、金刚石切割、选择性烧蚀去除、心脏支架加工、结合多光子聚合在生物医学器件、微机械的加工等等。下面是应用案例：