[發(fā)明專利]目標(biāo)的激光處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810208805.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN108453371B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·A·侯賽尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅芬-新納技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23K26/00
• 分類號(hào): B23K26/00;B23K26/0622;B23K26/064;B23K26/18;B23K26/382;B23K103/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

1.一種目標(biāo)的激光處理方法，所述激光處理方法包括以下步驟：

提供具有超速激光脈沖的突發(fā)的光束，所述目標(biāo)由對(duì)激光束透明的材料制成，每個(gè)突發(fā)具有2至50個(gè)之間的激光脈沖，每個(gè)激光脈沖具有小于10納秒的脈沖寬度；

使所述激光束穿過像差聚焦透鏡；

使用所述像差聚焦透鏡聚焦所述激光束，所述激光束沿縱向光束軸以弱會(huì)聚和分布式方式被聚焦，所述像差聚焦透鏡中的像差形成分布式焦點(diǎn)，所述分布式焦點(diǎn)具有多個(gè)焦點(diǎn)；

相對(duì)于所述目標(biāo)定位分布式焦點(diǎn)；

將聚焦的激光束傳遞到所述目標(biāo)，所述聚焦的激光束具有發(fā)起所述激光束的克爾效應(yīng)自聚焦的足夠通量，從而生成激光絲，所述分布式焦點(diǎn)中的所述多個(gè)焦點(diǎn)提供附加能量以使所述激光絲沿所述縱向光束軸傳播；以及

調(diào)整所述激光束的脈沖能量、突發(fā)重復(fù)速率、和分布式聚焦以在所述目標(biāo)中在期望起始點(diǎn)與期望終結(jié)點(diǎn)之間引導(dǎo)并維持所述激光絲，所述激光絲通過繞所述縱向光束軸環(huán)形地壓縮透明材料產(chǎn)生與所述激光絲一致的、恒定直徑的線性對(duì)稱空隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述多個(gè)焦點(diǎn)包括主焦點(diǎn)，所述主焦點(diǎn)位于所述目標(biāo)的下方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述多個(gè)焦點(diǎn)包括主焦點(diǎn)，所述主焦點(diǎn)位于所述目標(biāo)的上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述突發(fā)重復(fù)速率在1赫茲到2兆赫范圍內(nèi)，突發(fā)內(nèi)的激光脈沖之間的時(shí)間間隔在0.1飛秒到10微秒范圍內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述透明材料是陶瓷、玻璃、晶體和半導(dǎo)體中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述激光束具有小于5微米的波長(zhǎng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，每個(gè)激光脈沖具有0.5微焦到1000微焦范圍內(nèi)的能量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述激光絲在所述目標(biāo)中具有長(zhǎng)于1毫米的長(zhǎng)度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述像差聚焦透鏡非球面透鏡。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述像差聚焦透鏡是包括非球面板的聚焦組件。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述像差聚焦透鏡包括相對(duì)于所述激光束傾斜的光學(xué)元件。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述目標(biāo)包括兩個(gè)或更多個(gè)層，所述分布式焦點(diǎn)的調(diào)整選擇性地在所述層中的至少一個(gè)層內(nèi)生成所述激光絲。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述空隙具有小于5微米的平均側(cè)壁粗糙度。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，在所述目標(biāo)中產(chǎn)生所述空隙，而無需從所述目標(biāo)去除任意所述透明材料。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，所述空隙延伸至所述目標(biāo)的表面以形成孔。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，通過調(diào)整脈沖能量和分布式聚焦以將材料燒蝕至所述材料中的所需深度，制造進(jìn)入所述孔的錐形入口。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的目標(biāo)的激光處理方法，其中，犧牲層在制造所述孔之前施敷至所述目標(biāo)的表面并且在制造所述孔之后從所述表面去除。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)的激光處理方法，所述激光處理方法包括相對(duì)于所述縱向光束軸橫向移位所述目標(biāo)的附加步驟，從而通過重復(fù)傳遞和移位步驟在所述目標(biāo)中鉆出多個(gè)孔。