法国CELIA团队用飞秒激光实现玻璃无裂痕光滑钻孔

2023-01-04 16:22

近日，法国波尔多大学强激光与应用研究所（CELIA）的激光－物质相互作用研究小组宣布，他们使用在千兆赫（GHz）脉冲状态下工作的飞秒激光，开发了出一种新的玻璃微钻孔加工方法，该方法能够在玻璃上打造出无锥形、细长的孔，其内壁光滑，玻璃中没有任何裂缝。

通常，用标准单飞秒脉冲激光在玻璃上打孔会形成长度有限且内表面粗糙的锥形孔。而这种新的激光－物质相互作用机制能够直接在一个步骤中钻出高纵横比的孔，并且无需任何化学蚀刻。

激光脉冲参数的选择对于获得良好的微细加工质量是非常重要的。飞秒激光千兆赫（GHz）脉冲模式可能为微电子学等新应用铺平道路，在微电子学中，硅中间体很可能被玻璃中间体取代。

飞秒激光以千兆赫脉冲而不是重复的单脉冲的工作状态，使与玻璃材料的相互作用结合了两个优点：材料中的激光能量沉积分布在更长的时间内，从而形成高效、可控的累积状态，而飞秒激光脉冲的出色微加工质量是守恒的。由此产生的自顶向下的冲击钻可得到无锥形、细长、无裂纹、内壁光滑的孔。

关于CELIA

法国强激光应用中心（Centre for Intense Lasers and Applications ，CELIA）研究方向包括激光的发展、超短强激光物质相互作用及其应用，从热密集等离子体物理到激光－分子、激光－原子相互作用。CELIA为外部用户提供9个设备齐全的专用端站，由3个最先进的可靠激光系统提供，包括：Ti：Sa AURORE （20 mJ， 1kHz， 25 fs）、Ti：Sa ECLIPSE （150 mJ， 10 Hz， 35 fs）和独特的Yb：fiber BLASTBEAT （2＊50W 130 fs， 0．66 －2 MHz）。