上海高精度飛秒激光掩模板

所謂飛秒激光鉆孔，即使用頻率非常高的激光對(duì)材料進(jìn)行鉆孔，飛秒是時(shí)間單位，1飛秒等于一千萬(wàn)億分之一秒，相對(duì)于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備，飛秒激光由于脈沖時(shí)間極短，被加工物體不會(huì)被加熱，特別適合加工30微米以下的高精度小孔。對(duì)于飛秒激光而言，脈沖作用時(shí)間已經(jīng)實(shí)際小于1ps，電子沒有足夠的時(shí)間將能量傳遞給晶格。從而在材料表面生成眾多等離子體，能量伴隨著材料的去除而消散，因此出現(xiàn)強(qiáng)烈的燒蝕效果。用飛秒激光進(jìn)行加工，激光脈沖能量極快地注入很小的作用區(qū)域，瞬間高能量密度沉積使電子吸收和運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生變化，從根本上改變了激光與物質(zhì)相互作用機(jī)制。飛秒激光技術(shù)在精密機(jī)械、微納電子、微納光學(xué)、表面工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具廣泛的應(yīng)用。上海高精度飛秒激光掩模板

與傳統(tǒng)的切割方法相比，飛秒激光切割機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)：1.精度高：飛秒激光切割技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)切割精度，滿足高精度電子設(shè)備的制造要求。2.速度快：飛秒激光切割技術(shù)的切割速度比傳統(tǒng)方法快得多，能夠提高生產(chǎn)效率。3.無(wú)接觸：飛秒激光切割技術(shù)無(wú)需物理接觸，避免了對(duì)材料的損傷和變形。4.無(wú)熱影響區(qū)：飛秒激光切割技術(shù)產(chǎn)生的熱量極少，不會(huì)對(duì)材料造成熱影響區(qū)，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。5.環(huán)保：飛秒激光切割技術(shù)不需要使用化學(xué)試劑或產(chǎn)生有害物質(zhì)，符合環(huán)保要求。廣東微米級(jí)飛秒激光拋光飛秒激光在信息儲(chǔ)存和記錄方面有很好的發(fā)展前景。

目前用于眼科屈光診療的全飛秒激光應(yīng)該是飛秒技術(shù)在醫(yī)療中應(yīng)用的成熟的設(shè)備之一。還有擴(kuò)張器、內(nèi)窺鏡和導(dǎo)管等的加工等等。還有在醫(yī)學(xué)診療方面，與長(zhǎng)脈沖激光相比，飛秒激光能量高度集中，作用期間幾乎沒有熱量傳輸效應(yīng)，因此也不會(huì)引起周圍環(huán)境溫度的上升，這在激光手術(shù)醫(yī)療應(yīng)用方面非常重要。數(shù)度的溫度上升一方面會(huì)在瞬間變成壓力波傳到神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生痛感，另一方面可能會(huì)對(duì)生物體組織造成致命傷害。因此，飛秒激光可以實(shí)現(xiàn)無(wú)痛和無(wú)損傷的安全診療。

飛秒激光加工應(yīng)用于金屬掩模板加工：新加坡南洋科技大學(xué)VenkatakrishnanK等人利用飛秒激光直寫方法制作了以金屬薄膜為吸收層、石英為基底的金屬掩模板，并將前入射與后入射兩種方案做了比較，發(fā)現(xiàn)采用前入射的方法能夠得到更小的特征尺寸和好的邊緣質(zhì)量。并且利用飛秒激光超衍射極限加工有效地修補(bǔ)了金屬鎘掩模板的缺陷，修復(fù)的線寬達(dá)到小雨100nm的精度。目前構(gòu)建的飛秒激光修正光掩模板工具已在IBM的伯林頓、福蒙特州的掩模制作設(shè)備中運(yùn)行。這對(duì)微電子技術(shù)的發(fā)展將具有重要意義。由于能量沉積時(shí)間極短，因此飛秒激光可以在沒有熱效應(yīng)的情況下進(jìn)行加工。

由于PDMS膜是一種柔軟、透明、化學(xué)惰性的材料，飛秒激光在其表面進(jìn)行加工時(shí)通常具有以下優(yōu)勢(shì)：飛秒激光具有極高的空間分辨率和精細(xì)加工能力，可以實(shí)現(xiàn)在PDMS膜表面進(jìn)行微小尺度的加工，如微孔、微通道等。飛秒激光的超短脈沖時(shí)間意味著加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱影響區(qū)域非常小，因此可以比較大限度地減少PDMS膜的熱損傷和變形。飛秒激光加工過(guò)程中通常不會(huì)產(chǎn)生明顯的熔化或燒焦，因此可以保持PDMS膜的表面質(zhì)量和機(jī)械性能。在PDMS膜上，飛秒激光可以進(jìn)行微加工，如微孔鉆孔、微通道切割、微結(jié)構(gòu)刻蝕等。這些加工可以應(yīng)用于微流體芯片、微型生物醫(yī)學(xué)器械、微流控系統(tǒng)等領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)微型結(jié)構(gòu)的制備和功能實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備，飛秒激光由于脈沖時(shí)間極短，被加工物體不會(huì)被加熱，適合加工30微米以下的小孔。廣東高效飛秒激光精密噴嘴

飛秒激光鉆孔尤其擅長(zhǎng)加工?0.2以下的微孔。上海高精度飛秒激光掩模板

飛秒激光鉆孔技術(shù)還可被運(yùn)用于核聚變上，核聚變中的點(diǎn)火靶球具有充氣微孔，只有微孔的數(shù)量多、精度高才能保證聚變反應(yīng)的控制精度，而飛秒激光加工技術(shù)恰好能滿足這一要求。近年來(lái)飛秒激光鉆孔技術(shù)還被運(yùn)用到透明材料內(nèi)部的三維微孔加工中，這種制造技術(shù)將有利于制造飛機(jī)、坦克、艦艇上使用的光電傳感器設(shè)備。加工方法一般是通過(guò)液體輔助，在透明材料表面直接燒蝕成孔，讓液體將碎屑去除，這樣的方法可以達(dá)到更高的鉆孔深度。飛秒激光技術(shù)的發(fā)展能更好地推動(dòng)我國(guó)對(duì)核能領(lǐng)域的進(jìn)一步探索。上海高精度飛秒激光掩模板