飛秒激光加工高深徑比微孔的研究.pdf

1、過(guò)去二十年以來(lái)，由于飛秒激光與材料相互作用有著能量快速沉積和減小不必要的熱損傷區(qū)域等優(yōu)點(diǎn)，飛秒激光燒蝕深小孔加工得到了人們的許多關(guān)注和研究。受到傳統(tǒng)高斯光束瑞利長(zhǎng)度的限制，實(shí)現(xiàn)高深徑比的小孔是微孔加工的瓶頸。在我們已經(jīng)在之前的模型中研究了單脈沖激光燒蝕金屬鋁的雙溫模型。但是，對(duì)于加工高深徑比的小孔，單脈沖雙溫模型并不能給我們提供有效的數(shù)據(jù)，因此我們提出了改進(jìn)的三維雙溫模型用于研究多脈沖飛秒激光燒蝕小孔。我們計(jì)算了多脈沖激光燒蝕閾值并研究

2、了激光能流密度、脈沖次數(shù)、腰斑半徑等參數(shù)對(duì)小孔形貌的影響規(guī)律，為微加工實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)。得出激光能流密度和脈沖次數(shù)主要影響燒蝕小孔的深度，對(duì)孔徑的影響作用比較緩慢。而腰斑半徑則主要影響燒蝕小孔的孔徑大小，幾乎成線性的關(guān)系，對(duì)燒蝕小孔的深度則沒(méi)有影響。
　　另外，本文還進(jìn)行了飛秒激光燒蝕金屬鋁和聚苯乙烯薄膜的實(shí)驗(yàn)，探討了真空度對(duì)小孔濺射物的影響，利用定制的真空腔環(huán)境使得飛秒激光燒蝕小孔周?chē)鸀R射物減少，并計(jì)算了多脈沖燒蝕金屬鋁的燒蝕閾