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亚纳秒激光器应用于硬脆质料微加工
2022-04-28
非金属硬脆质料包括种种宝石、玻璃、硅晶体、石英晶体、陶瓷、稀土磁材等,这些质料大多为非导电体或半导体,通常具有高硬度、高脆性、高耐磨性、高抗蚀性、高抗氧化性、耐高温等性能。由于非金属硬脆质料具有许多金属质料难以相比的优良特性,其应用规模已从古板的建筑业、工艺品制造业逐步扩展到航天、机械、汽车、电子、化工等领域。非金属硬脆质料应用领域的不绝拓宽和对其进行加工时的低效率、高本钱的矛盾正日益突出,导致目前古板的加工要领并不可适应诸多工业需求。激光的能量密度高达108~1010W/cm2,直接作用于非金属硬脆质料局部外貌,爆发的瞬时能量爆发高温融化质料或直接破坏质料的分子键。与古板加工方法相比,效率提升8~20倍,节省质料20%~30%,可以大大降低生产本钱,提升加工精度和产品质量,还具有能缩短生产周期、可进行选择性加工和精密加工等优点。
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古板的硬脆质料加工所用的激光器为纳秒激光器,脉宽普遍在5ns以上,体积庞大,对情况要求高,稳定性差,且热效应较大,关于许多质料的加工效果并不睬想。别的,皮秒、飞秒激光器在微加工性能虽然较好,但价格腾贵,体积庞大。
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图1 种种激光器在硬脆质料微加工应用的特性比较
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高功率、高重频的亚纳秒激光器是一类高性价比的准超快激光器,兼具皮秒激光器的加工精度和普通纳秒激光器的价格优势,在精密微加工领域有着辽阔的应用前景,倍受工业客户的青睐。
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原理简介

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硬脆质料微加工通常由激光器、CCD相机,激光准直聚焦及成像光学系统、振镜控制系统或多维移动旋转平台、输入/输出控制模块、盘算机及控制软件组成。利用激光高能量特性,通过光子与质料的相互作用实现对证料的打标、打孔、划线、切割、内雕等加工;因其具有高效率、高精度、非接触式等优点,广泛应用于微电子、微机械和微光学加工等领域。
图2 微加工系统示意图
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应用市场

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硬脆质料凭据质料应用种类,可大致分为:半导体质料微加工、陶瓷质料微加工、钻石及宝石打标与划线、透明质料微加工(钢化玻璃,蓝宝石玻璃等)、薄膜类质料消融、透明导电氧化物及电介质消融等。凭据加工类型和行业模型,可按如下项目分类:
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产品和效劳

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evo视讯建立十余年来一直专注于激光器与激光应用系统的自主研发和工业化,同时肩负为光电工业培养优秀工程人才的使命,已经为剖析仪器、医疗美容、雷达测距、激光加工和科研教学等多个领域的客户提供了诸多具有立异性和竞争力的产品。
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evo视讯针对硬脆质料的微加工应用,提供一系列岑岭值功率、高重复频率和高可靠性的小型化脉冲激光器。同时,可为用户提供硬脆质料微加工所必须的控制系统、光路设计、电路设计及其它配套效劳。

图3 激光器及波形、光斑图
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计划优势

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●?可提供多波长、多类别激光器:产品涉及MC系列被动调Q亚纳秒微片激光器和AQ系列主动调Q窄脉宽激光器,波长1064nm、532nm、355nm、266nm,脉宽300ps~2ns可选;
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●?激光器焊接封装、紧凑可靠;
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●?适应0-50℃的宽温事情;
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●?可定制OEM激光驱动电路;
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●?可提供控制系统、光路设计等配套效劳。
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