飞秒激光烧蚀石英玻璃微结构的标定实验设计

作     者：王福斌 陈波 曾凯 张瑞成 李宏生 WANG Fubin;CHEN Bo;ZENG Kai;ZHANG Ruicheng;LI Hongsheng

作者机构：华北理工大学电气工程学院河北唐山063210 

基　　金：河北省专业学位教学案例(库)建设项目(KCJSZ2019096) 

出 版 物：《实验技术与管理》 (Experimental Technology and Management)

年 卷 期：2021年第38卷第7期

页      码：88-94页

摘      要：应用飞秒激光在石英玻璃内部烧蚀微结构时,微结构的长度与宽度方向的二维几何尺寸可由加工程序严格保证。然而,微结构的深度信息无法在线测量,使得微结构深度方向的几何尺寸的烧蚀成了飞秒激光烧蚀加工中的技术难题。为了激励学生探索烧蚀深度解决方案,设计了飞秒激光烧蚀功率与烧蚀深度标定实验,通过实验获得特定烧蚀功率下对应的玻璃内部激光脉冲烧蚀深度。利用飞秒激光烧蚀区(laser ablation volume,LVA)理论,提出了同时改变激光束在X方向及Z方向的位移,使激光焦点沿着与石英玻璃表面呈45°角方向运动。此时,激光束在玻璃表面烧蚀带的长度就等于激光脉冲的烧蚀深度,从而巧妙地获得了特定功率下的烧蚀深度。利用2 mm和10 mm厚的石英玻璃进行烧蚀实验,验证了实验提出的烧蚀方法的有效性,获得了石英玻璃内部预定的烧蚀几何尺寸。

主 题 词：飞秒激光 石英玻璃 标定实验 微结构烧蚀 实验设计 

学科分类：0401[教育学-教育学类] 04[教育学] 080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 040102[040102] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.16791/j.cnki.sjg.2021.07.016

馆 藏 号：203104643...