上海微米级飞秒激光蚀刻

飞秒激光技术在航空发动机制造上的应用：长久以来，我国发动机制造技术始终是制约航空航天事业发展的瓶颈，产品的质量不过关来自两方面：一是材料技术；二是材料加工技术。飞秒激光钻孔恰恰解决了这个难题！在航空航天领域，燃气涡轮是发动机的三大关键部件之一，其性能直接决定了发动机的好坏。然而航空发动机的涡轮叶片工作温度至少为1400摄氏度，因此必须对高温部件，尤其是叶片必须使用精确的冷却技术。叶片冷却一般通过大量不同直径的气膜孔来实现，孔径约为100~700微米，且空间分布复杂，多为斜孔，角度为15°到90°不等，为了提高冷却效率，开孔形状往往成扇形或者矩形，这给加工带来极大的难度。目前主流的方法是高速电火花，但工具电极制造极为困难，加工好的部件易磨损，加工速度慢，排除孔内的加工屑比较困难，不易散热，根本不适合大批量生产。此外，现代发动机叶片表面通常要覆盖一层热障涂层、一般是陶瓷材料，采用传统电火花无法加工，是未来先进发动机制造的关键技术。随着未来发动机叶片材料逐渐走向非金属化，电火花加工更不靠谱，而飞秒激光加工具有材料适应广、定位精度高、无机械变形、无直接接触等各种优点，非常适合加工微型孔。即使飞秒激光钻的孔在经过强度/硬度或热处理的产品中也可以实现一定质量的孔。上海微米级飞秒激光蚀刻

由于PDMS膜是一种柔软、透明、化学惰性的材料，飞秒激光在其表面进行加工时通常具有以下优势：飞秒激光具有极高的空间分辨率和精细加工能力，可以实现在PDMS膜表面进行微小尺度的加工，如微孔、微通道等。飞秒激光的超短脉冲时间意味着加工过程中产生的热影响区域非常小，因此可以比较大限度地减少PDMS膜的热损伤和变形。飞秒激光加工过程中通常不会产生明显的熔化或烧焦，因此可以保持PDMS膜的表面质量和机械性能。在PDMS膜上，飞秒激光可以进行微加工，如微孔钻孔、微通道切割、微结构刻蚀等。这些加工可以应用于微流体芯片、微型生物医学器械、微流控系统等领域，以实现微型结构的制备和功能实现。微米级飞秒激光微孔与一般的MCT钻孔不同，飞秒激光加工具有热处理后易于加工孔的优点。

秒激光在钼片上打沉头孔的应用钼片作为一种重要的工业材料，具有高熔点、高导电、高导热等优良性能，广泛应用于电子、能源、航空航天等领域。在钼片上打沉头孔是钼片加工中的一项重要技术，传统的加工方式存在加工效率低下、精度不高等问题。而飞秒激光技术在钼片上打沉头孔的应用，则可以很好地解决这些问题。飞秒激光在钼片上打沉头孔的原理是利用飞秒激光的超快、超短、高能束的特点，在极短时间内对钼片进行加工，形成所需的沉头孔。加工过程中，飞秒激光的能量被精确地控制，避免了热影响和热损伤等问题，保证了加工质量和精度。同时，飞秒激光加工速度极快，可以大幅提高加工效率。

飞秒激光加工应用于金属掩模板加工：新加坡南洋科技大学VenkatakrishnanK等人利用飞秒激光直写方法制作了以金属薄膜为吸收层、石英为基底的金属掩模板，并将前入射与后入射两种方案做了比较，发现采用前入射的方法能够得到更小的特征尺寸和好的边缘质量。并且利用飞秒激光超衍射极限加工有效地修补了金属镉掩模板的缺陷，修复的线宽达到小雨100nm的精度。目前构建的飞秒激光修正光掩模板工具已在IBM的伯林顿、福蒙特州的掩模制作设备中运行。这对微电子技术的发展将具有重要意义。飞秒激光钻孔技术还被运用到透明材料内部的三维微孔加工中，这种制造技术将有利于制造光电传感器设备。

飞秒激光切割机利用超短脉冲激光束对材料进行精确切割。这种激光束具有极高的能量密度，能够在极短的时间内将材料熔化或蒸发，从而实现切割。与传统的切割方法相比，飞秒激光切割具有无接触、无变形、无热影响区等优点，能够保证电子设备的精度和质量。在电子设备制造中，飞秒激光切割机的应用非常广。例如，在手机制造中，飞秒激光切割机可以用于切割屏幕、电池等部件。这些部件需要极高的精度和稳定性，而飞秒激光切割技术能够满足这些要求。此外，飞秒激光切割机还可以用于制造电路板、太阳能电池板等电子元器件。这些元器件需要高精度的切割和焊接，而飞秒激光切割技术能够实现这些要求，提高生产效率和产品质量。飞秒激光切割超薄金属箔的优势在于不受图形的限制，可随时导入CAD图纸或在软件绘制图形切割，周期短。上海微米级飞秒激光蚀刻

有别于连续波激光，飞秒激光属于脉冲激光，因次会使用中心波长来描述它的激光光频率。上海微米级飞秒激光蚀刻

与传统激光加工方法相比，飞秒激光加工具有以下优点：高精度：飞秒激光器能够产生极短的脉冲，使得加工过程中的能量传输更加精确，因此可以实现非常精细的切割线条和小尺寸的孔径。低热影响：由于飞秒激光脉冲的极短时间尺度，加工过程中的热影响区域极小，几乎可以忽略不计。这样就可以避免氮化硅等材料发生热应力导致的裂纹或变形问题，保证加工质量。高加工效率：飞秒激光器的高能量密度使得加工速度相对较快，可以在短时间内完成复杂的切割和打孔任务。这提高了生产效率并降低了加工成本。适用性广：飞秒激光加工技术不仅适用于氮化硅，还可以用于其他高硬度、脆性或热敏感的材料，如玻璃、陶瓷和聚合物等。无需后加工：由于飞秒激光加工过程中几乎没有产生热影响区域，因此通常不需要进行额外的表面处理或后加工步骤，从而节省了时间和成本。上海微米级飞秒激光蚀刻