飛秒激光是一種以脈沖形式*的激光,其脈沖寬度達(dá)到飛秒級別(1飛秒=10^-15秒)。它的工作原理是利用特殊的激光器產(chǎn)生極短脈沖的強度激光,通過非線性光學(xué)效應(yīng)在介質(zhì)中產(chǎn)生新的頻率。這種激光具有極高的瞬間功率,可以精確地對物質(zhì)進(jìn)行微米級的加工。在脈沖持續(xù)時間內(nèi),激光能量高度集中,能夠?qū)崿F(xiàn)對材料的精確切割、雕刻和焊接,因此在精密加工、醫(yī)療手術(shù)、科研等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。飛秒激光應(yīng)用領(lǐng)域包括:材料加工、醫(yī)療手術(shù)、生物科學(xué)、光通信、精密測量等。飛秒激光是指時域脈沖寬度在飛秒(10-15秒)量級的激光,在時間分辨率上屬于超快激光(ultra-fast laser)。上海微米級飛秒激光顆粒面膜板
飛秒激光加工是一種利用飛秒脈沖激光進(jìn)行材料加工的技術(shù)。飛秒激光具有極短的脈沖寬度,通常在飛秒(10^-15秒)量級,因此它能夠以極高的峰值功率對材料進(jìn)行精確加工。這種加工方式具有以下特點:1.高精度:飛秒激光的脈沖寬度極短,能夠在極小的空間范圍內(nèi)釋放能量,從而實現(xiàn)高精度的加工。2.熱影響區(qū)小:由于脈沖時間極短,材料吸收的能量來不及傳遞到周圍區(qū)域,因此熱影響區(qū)非常小,適合加工對熱敏感的材料。3.非線性吸收:飛秒激光加工過程中,材料對激光的吸收往往表現(xiàn)出非線性特性,這意味著加工過程可以在不依賴材料吸收特性的條件下進(jìn)行。4.適用范圍廣:飛秒激光加工可以應(yīng)用于各種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等。5.可實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu):飛秒激光加工技術(shù)可以實現(xiàn)微米甚至納米級別的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)加工。飛秒激光加工技術(shù)在微電子、微機械、生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)元件制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。北京超精密飛秒激光相機模組鏡頭切割器隨著未來手機中藍(lán)寶石和陶瓷等高附加值脆性材料的應(yīng)用,飛秒激光加工將成為3C自動化設(shè)備中重要的組成部分。
激光加工是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點上達(dá)到很高的能量密度,靠光熱效應(yīng)來加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小,可加工各種材料。加工材料的方式是通過去除材料來實現(xiàn)的,對于所有材料而言,都有其特定的燒蝕閾值一既達(dá)到材料不可逆破壞的能量密度。這時引入另外一個概念,激光的脈沖寬度,既一次激光脈沖加工的時間。脈沖寬度影響材料的燒蝕閾值,對于相同的材料,激光脈沖寬度越窄,材料的燒蝕閾值越低,達(dá)到燒蝕閾值所需的單脈沖能量越小。飛秒激光加工的脈沖寬度(每個脈沖加工的時間)為飛秒級別,1飛秒為1秒的10的負(fù)十五次方,也就是通常意義的一千萬億分之一秒。在如此短的時間內(nèi),激光脈沖與物質(zhì)作用時間短,且能量集中在一個個脈沖里,峰值功率高,作用效率高,與物質(zhì)相互作用,在沒有發(fā)生熱效應(yīng)時,激光脈沖已經(jīng)消失,熱效應(yīng)非常。◣准{米范圍)甚至沒有。
飛秒激光加工技術(shù)具有以下優(yōu)勢:1.高精度:飛秒激光的脈沖寬度極短,能夠?qū)崿F(xiàn)極高的加工精度,適用于微細(xì)加工領(lǐng)域。2.非熱加工:由于飛秒激光的脈沖時間極短,能量在材料內(nèi)部的沉積時間非常短,因此可以實現(xiàn)非熱加工,減少熱影響區(qū),避免熱損傷。3.材料適應(yīng)性廣:飛秒激光可以加工多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等,且對材料的物理和化學(xué)性質(zhì)影響小。4.表面質(zhì)量高:飛秒激光加工后,工件表面光滑,無需后續(xù)處理即可達(dá)到較高的表面質(zhì)量。5.微細(xì)結(jié)構(gòu)加工:飛秒激光能夠加工微米甚至納米級別的精細(xì)結(jié)構(gòu),適用于高精度要求的微電子、光電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。6.自由形態(tài)加工:飛秒激光加工不受材料硬度和脆性的限制,可以實現(xiàn)復(fù)雜形狀和自由形態(tài)的加工。7.高效率:飛秒激光加工速度快,適合批量生產(chǎn),且加工過程穩(wěn)定,易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。8.環(huán)保:飛秒激光加工過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì),是一種環(huán)境友好的加工方式。短脈沖飛秒激光切割機更強穩(wěn)定性,切割面熱效應(yīng)極小,應(yīng)用于高分子材料,熱敏陶瓷,截面平整光滑。
飛秒(femtosecond)也叫毫微微秒,簡稱fs,是標(biāo)衡時間長短的一種計量單位,飛秒激光是人類目前在實驗室條件下所能獲得至短脈沖的技術(shù)手段。飛秒激光在瞬間發(fā)出的巨大功率比全世界發(fā)電總功率還大,已有所應(yīng)用,科學(xué)家預(yù)測飛秒激光將為下世紀(jì)新能源的生產(chǎn)發(fā)揮重要作用。飛秒激光是一種以脈沖形式運轉(zhuǎn)的激光,持續(xù)時間非常短,只有幾個飛秒,一飛秒就是10的負(fù)15次方秒,也就是1/1000萬億秒,它比利用電子學(xué)方法所獲得的至短脈沖要短幾千倍。這是飛秒激光的一個特點。飛秒激光的第二個特點是具有非常高的瞬時功率,可達(dá)到百萬億瓦,比全世界發(fā)電總功率還要多出百倍。飛秒激光的第三個特點是,它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的空間區(qū)域,使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。適用于在各類金屬、非金屬、高溫合金、復(fù)合材料等多種材料上進(jìn)行盲孔/異型孔等結(jié)構(gòu)的可控錐度精細(xì)加工。韓國加工飛秒激光COF Bonding Tool
飛秒激光可以用在聚合物加工、醫(yī)學(xué)成像及外科醫(yī)療上。上海微米級飛秒激光顆粒面膜板
飛秒激光鉆孔方法是將飛秒激光聚焦于材料表面,通過激光脈沖在極短的時間內(nèi)(10^-15秒)產(chǎn)生的強度電磁場,使材料內(nèi)部的分子鍵斷裂,從而實現(xiàn)高精度、高速度的鉆孔過程。該方法具有加工精度高、熱影響區(qū)小、材料損傷輕等特點,適用于加工高熔點、高硬度、脆性材料。具體步驟如下:1.準(zhǔn)備材料:確保材料表面清潔,無油污、水分等雜質(zhì)。2.設(shè)定參數(shù):根據(jù)材料種類和鉆孔要求,調(diào)整激光功率、頻率、脈沖寬度等參數(shù)。3.聚焦激光:將激光束聚焦至所需鉆孔位置。4.開始鉆孔:啟動激光器,使激光脈沖作用于材料表面,進(jìn)行鉆孔。5.監(jiān)測過程:通過攝像頭觀察鉆孔過程,確保鉆孔質(zhì)量。6.結(jié)束鉆孔:達(dá)到預(yù)定深度后,關(guān)閉激光器,完成鉆孔。7.清理孔洞:使用適當(dāng)工具清理孔洞內(nèi)殘留的粉末或碎屑。上海微米級飛秒激光顆粒面膜板