皮秒激光器开创微加工新天地

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皮秒激光器开创微加工新天地

2012-11-07 10:38

　　例如，图2显示了使用355nm皮秒脉冲选择性地除去100 nm的二氧化硅钝化层后暴露的硅表面。重要的是，硅中没有融化物，与纳秒激光器处理后的情形一样，从而消除了激光加工后化学蚀刻处理的要求。此外，没有表面损伤。烧蚀的介电层中心有一些小颗粒残留，但他们可以被空气压力轻易除去。

图2 使用55nm ps脉冲以最佳能量密度〜0.11 J/cm2去除薄膜二氧化硅

　　生物可吸收支架切割

　　仅在美国每年就有超过五十万支架用于血管扩撑。早期全金属支架的复杂性是因为会出现狭窄支架形成血斑，重新阻塞打开的血管。与此对应，支架制造商开发了第二代支架，在生物可吸收塑料上面涂一层抗收缩药物。随着涂层在数月后溶解，这种药物慢慢消失。但是，这种支架仍然具有长期的术后并发症，人们研究出生物可吸收材料，它可以在血管打开的关键几个月起支撑作用，而后完全消失。

　　这些支架所用的聚合物必须足够强韧以承受体内的物理应力，已经有许多种类的生物可吸收材料能够满足这一标准[6]。制造支架结构并提供必要的光滑表面显然需要极高的精度（<20μm），而激光器是这项任务的必然选择。在深紫外线波长中获得更好的光吸收意味着准分子激光器是微细加工聚合物的常用选择。一种新兴的方法是使用UV（355 nm）的皮秒脉冲聚焦到一个小的光斑尺寸（~10微米），这有利于在一个较小局部区域获得较高的光吸收。图3显示的是用355nm皮秒脉冲高品质地切割聚（L-乳酸）材料（PLLA）。

图3 使用10 μJ 355nm皮秒脉冲切割200μm PLLA可吸收管后的切口