基于定制光场的短脉冲/超短脉冲激光加工技术及应用工艺

2022-04-24 08:00

4月22日，由中国高科技行业门户OFweek维科网·激光主办的“激光前沿技术在线论坛”在线上举行。华日激光应用工艺部技术主管李赵青博士在本次会议上为大家讲解了《基于定制光场的短脉冲／超短脉冲激光加工技术及应用工艺》。

华日激光应用工艺部技术主管李赵青博士

李赵青博士首先为大家介绍了短脉冲／超短脉冲激光的发展历程，并对激光器的锁模及脉冲啁啾放大技术的基本概念进行了讲解。随后，李赵青博士又对激光材料的加工机制进行了阐述：“不同于传统的机械加工方式，激光加工是一种非接触式的过程，它可以在空气、液体或真空中进行；在精度、效率和灵活性方面都具有显著优势。根据激光脉冲的宽度，可将微秒量级激光定义为长脉冲激光；在纳秒量级激光定义为短脉冲激光；而脉宽在皮秒或飞秒量级的激光则被定义为超短脉冲激光。对于超短脉冲激光与材料的相互作用，由于电子－光子耦合机制，光脉冲能量传递到电子的时间短于电子将能量传递到离子晶格所需的时间（约10皮秒），因此脉冲能量只能耦合到电子系统中，使晶格保持冷态，从而实现高质量的工艺效果。超短脉冲激光在非透明材料的加工过程中具有明确的烧蚀阈值，激光与材料的相互作用产生的热扩散可以被控制在纳米尺度；在透明材料的加工过程中，由于非线性多光子吸收，超快激光同样可实现材料表面或内部的高质量工艺效果。”

接下来，李赵青博士对定制光场技术在工业制造方面的应用展开了详细说明：“激光光场的定制通常指向三个领域，分别是波前、偏振以及振幅。波前的调制有助于优化激光光束的聚焦形态，偏振的调制对材料的光学吸收和微纳结构的生成有着重要意义，振幅的调制则是主导激光材料间相互作用的关键因素。将多维度的定制光场技术与华日激光短脉冲／超短脉冲光源相结合，可显著提升质量、产量及可靠性，实现金属、半导体、电介质等几乎所有材料的加工。其应用工艺涉及玻璃、PCB、3C电子、新能源、泛半导体、科研军工、医疗健康等行业。”

武汉华日精密激光股份有限公司成立于2003年，总部位于中国武汉。是国内首家研发、生产和制造紫外激光器以及超快激光器的企业，致力于提供稳定可靠的高端激光器产品与激光应用解决方案。华日激光是国家重点研发计划项目牵头单位，承担国家十三五重大科技专项研发计划，坚持协同创新，构建了全产业链的股权结构。公司产品已成功出口到世界各地，并通过国际顶级客户的批量验证，直接参与到全球高端产业链中。为全球用户提供快速需求响应和贴身服务。