从Microsaws到Nanodrills：激光脉冲充当工业级加工工具

时间：2022-01-21 11:52:01 来源：

熔融二氧化硅晶片，厚度为350μm，具有直径的高质量玻璃通孔，通过选择性激光蚀刻制造0.25mm和6mm。从10.1117 / 1.oe.60.2.025105。

通过空间结构的超短激光脉冲使得亚微米级的工业级材料处理。

如果在时间和空间中强烈集中光，导致极端光子密度，它可以实现与所有可想到的材料的相互作用。通过使用这些超短激光灶，即使通常不会互动，也可以修改透明材料。短，聚焦激光脉冲可以克服这种透明度，并允许能量完全接触沉积。材料对辐射的精确响应可以非常佩戴，从边缘折射率变化到疏散整个区域的破坏性微观爆炸。

使用用于光学加工的激光脉冲允许同样的佩戴材料改性，例如使用相同的激光系统分离或连接。由于曝光时间非常短，热扩散程度低，邻近区域仍然完全不受影响，从而实现了真正的微米级材料处理。

在Daniel Flamm等人的“超快激光微型和纳米处理的结构光”中，提出了各种概念，用于操纵激光在焦点的空间分布，使得特别有效，因此，工业上合适的加工策略可以适用。例如，由全息轴突产生的定制的非恒定光束，可用于使用每秒单次的单次通量和进料速率将玻璃板改变为毫米秤。该概念在弯曲的基板中的应用以及基于激光的玻璃管切割的开发是一个开创性的进步。医疗行业需要长期以来，为注射器，小瓶和安瓿等玻璃物品制造这种能力。加工表面产生优异的边缘质量，不含微型碎片，以满足消费者和医疗行业的需求。

切割玻璃管与复杂的内和外轮廓。

本文还展示了新推出的3D束分离器概念的潜力。这里，使用单个聚焦物镜，13个原始焦点的相同拷贝分布在三维工作体上，用于增加焊缝的有效体积。使用横向泵探针显微镜直接测量材料对脉冲的响应，证实具有13个近30次吸收区域的成功能量沉积。所进行的实验代表了基于结构光概念的三维并行处理的主要示例，并通过利用高功率，超短脉冲激光系统的性能来说明增加的吞吐量缩放。

液晶显示器的广泛可达性及其在使用全息术束整形的应用还领导了材料加工社区采用结构化光概念。然而，这些方法尚未转化为工业处理，主要是因为这种显示器无法处理高光功率和能量以及构建数字全息图所需的高编程工作。

衍射，非脱裂和准不变性梁的菜单，专为透明材料加工而设计。

本文能够在这方面报告大量进展。利用所示的双照明概念，液晶显示器调制照明光学场的两个幅度和相位。通过施加数字幅度掩模，可以产生任意强度轮廓，为形成高空间频率，细金属面罩提供益处。在不使用复杂的傅里叶编码策略的情况下，产生了在稿件中描绘的适应的平顶强度曲线，使概念成为未来数字光学处理头的有希望的候选者。

参考：“超快激光和纳米处理的结构灯”由Daniel Flamm，Daniel G. Grossmann，Marc Sailer，Myriam Kaiser，Felix Zimmann，Keyou Chen，Michael Jenne，Jonas Kleiner，Julian Hellstern，Christoph Tillkorn，Dirk H. Sutter和Malte Kumkar，24 24121，光学工程.DOI：
10.1117 / 1.oe.60.2.025105

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