[發(fā)明專利]一種飛秒激光微加工方法及裝置

有效

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• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107717216B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 王竹萍;王才良;范小康;孫禹;劉娟娟
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢光谷航天三江激光產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B23K26/0622
• 分類號: B23K26/0622;B23K26/18;B23K26/064;B23K26/70
• 代理公司: 11570 北京眾達德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉杰

本發(fā)明公開了一種飛秒激光微加工方法及裝置，所述方法包括：在基底材料上表面鍍膜；將飛秒脈沖激光光束聚焦到鍍膜基底材料上表面；在所述鍍膜基底材料上表面寫入微孔圖案；將加工有微孔圖案的鍍膜基底材料放入反應溶液中，洗去鍍膜層；取出洗去鍍膜層的基底材料，經(jīng)超聲浴后即可獲得飛秒脈沖激光微加工后的具有微孔圖案的基底材料。通過上述方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中飛秒激光微加工過程中，加工區(qū)域存在熱影響區(qū)、重鑄層、熱變形和裂紋等，影響加工質(zhì)量和加工精度的技術(shù)問題，達到了避免熱影響區(qū)、重鑄層、熱變形和裂紋等的出現(xiàn)，提高加工質(zhì)量和加工精度的技術(shù)效果。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及激光微加工領域，尤其涉及一種飛秒激光微加工方法及裝置。

背景技術(shù)

由于信息、生物技術(shù)、能源、軍事等的迅速發(fā)展，元器件越來越趨于智能化、高集成化、小型化，微納尺寸高質(zhì)量孔陣列因其應用廣泛幾乎覆蓋所有制造業(yè)，因此備受關注。由于飛秒激光具有極短的脈沖寬度，使得它能夠在相對較低的脈沖能量下得到極高的峰值功率，可以達到百萬億瓦。由于具有短脈寬和高功率這兩個主要特征，飛秒激光微加工已被廣泛應用于多個學科領域，有很大的應用潛力。

但本申請發(fā)明人在實現(xiàn)本申請實施例中技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

在飛秒激光微加工過程中，加工區(qū)域附近存在熱影響區(qū)，重鑄層，熱變形和裂紋等，這將直接影響加工質(zhì)量和加工精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例通過提供一種飛秒激光微加工方法及裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中飛秒激光微加工過程中，加工區(qū)域存在熱影響區(qū)、重鑄層、熱變形和裂紋等，影響加工質(zhì)量和加工精度的技術(shù)問題，達到了避免熱影響區(qū)、重鑄層、熱變形和裂紋等的出現(xiàn)，提高加工質(zhì)量和加工精度的技術(shù)效果。

為解決上述問題，第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種飛秒激光微加工方法，所述方法包括：在基底材料上表面鍍膜；將飛秒脈沖激光光束聚焦到鍍膜基底材料上表面；在所述鍍膜基底材料上表面寫入微孔圖案；將加工有微孔圖案的鍍膜基底材料放入反應溶液中，洗去鍍膜層；取出洗去鍍膜層的基底材料，經(jīng)超聲浴后即可獲得飛秒脈沖激光微加工的具有微孔圖案的基底材料。

優(yōu)選的，所述方法還包括：在所述基底材料上表面鍍有多層膜。

優(yōu)選的，所述方法還包括：采用電子束蒸鍍技術(shù)在所述基底材料上表面進行鍍膜。

優(yōu)選的，所述方法還包括：所述多層膜包括介質(zhì)膜和金屬膜。

優(yōu)選的，所述金屬膜包括：銀膜，所述銀膜在所述基底材料的上表面；銅膜，所述銅膜在所述銀膜上方；鋁膜，所述鋁膜在所述銅膜上方。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種飛秒激光微加工裝置，所述裝置包括：飛秒激光器，所述飛秒激光器發(fā)出飛秒脈沖激光光束；反射鏡，所述反射鏡接收所述飛秒脈沖激光光束，并將所述飛秒脈沖激光光束反射至顯微物鏡；顯微物鏡，所述顯微物鏡接收來自所述反射鏡的飛秒脈沖激光光束，并對所述飛秒脈沖激光光束進行聚焦；電控平移臺，所述電控平移臺上放置待加工材料，且所述聚焦后的所述飛秒脈沖激光光束在電控平移臺的運動作用下，對所述待加工材料進行微加工。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：計算機，所述計算機與所述電控平移臺連接，所述計算機控制所述電控平移臺的運動。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：CCD相機，所述CCD相機通過所述反射鏡、所述顯微物鏡對所述微加工過程進行實時監(jiān)控。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：半反鏡，所述半反鏡接收來自所述飛秒激光器發(fā)射的飛秒脈沖激光光束，并將一半所述飛秒脈沖激光光束反射出去，另一半所述飛秒脈沖激光光束通過所述半反鏡。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：衰減器，所述衰減器接收來自所述半反鏡透射的飛秒脈沖激光光束，對所述飛秒脈沖激光光束進行衰減，然后發(fā)送給所述反射鏡。