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公开(公告)号：CN110640305A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910881847.8
申请日：2019-09-18
IPC分类号： B23K26/046 , B23K26/352 , B23K26/70
摘要： 本发明涉及一种基于飞秒激光时空整形的超疏水表面制备系统，属于飞秒激光应用技术领域。本发明的制备系统，利用脉冲整形器与相位型空间光调制器，通过设计双脉冲的子脉冲延时与子脉冲能量比，加载特定相位，将单束高斯分布的飞秒激光单脉冲整形成为具有特定时域分布与空间分布的多焦点双脉冲飞秒激光。通过设定激光重复频率与扫描参数，最后利用平移台运动实现激光直写，在样品表面加工出有序的微纳复合结构，最终制备出大面积、高质量的超疏水表面。由于时域整形得到的双脉冲子脉冲能量相比于传统飞秒激光较低，能够减少热应力的生成，因此加工得到的微纳结构力学性能较好。本发明制备系统具有较高的效率以及较低的热应力。
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公开(公告)号：CN110238546A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910299942.7
申请日：2019-04-15
IPC分类号： B23K26/382 , B23K26/06 , B23K26/067
摘要： 本发明涉及一种基于空间光束整形的飞秒激光加工阵列微孔的系统，属于激光应用技术领域。本发明加工系统，利用空间光调制器SLM，通过设计不同的相位，将单束飞秒激光整形成为具有特定空间分布的多光束阵列光场，调整激光重复频率、激光束腰半径，激光脉冲能量，最后通过光学器件搭建光路将整形完的飞秒激光聚焦到样品表面，实现在多种材料上的高质量、无接触、高效率、大面积的阵列微孔加工，具有高度可重复性与灵活性。本发明系统应用于阵列微孔加工时，有效避免由于激光本身高斯分布所引起的分束不均一性，提高阵列微孔的均一性与质量。通过空间光调制器所加载相位的变化可以自由调控阵列微孔的数量与分布，无需配置多种元件，具有高度可调节性。
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公开(公告)号：CN110883433A
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201911140271.6
申请日：2019-11-20
IPC分类号： B23K26/362 , B23K26/122 , B23K26/064 , B23K26/03 , B23K26/70
摘要： 本发明涉及一种基于液体辅助飞秒激光在线刻蚀的微通道加工系统，属于飞秒激光应用技术领域。本发明的微通道加工系统，包括飞秒激光器、光学元件以及容器、六维平移台和工业照相机等；飞秒激光器出射的飞秒激光经准直系统后入射到加工物镜的上方，经加工物镜聚焦后照射在位于六维平移台上容器内的待加工样品上。本发明的微通道加工系统，由于是在刻蚀液中进行飞秒激光扫描改性或是烧蚀，伴随着化学刻蚀的同步进行，因此能够实现高效率、高质量、高深径比的微通道烧蚀，完成较复杂的3D结构的直接加工。
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公开(公告)号：CN112756819B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202011558358.8
申请日：2020-12-24
IPC分类号： B23K26/55 , B23K26/0622 , B23K26/06 , B23K26/70
摘要： 本发明属于飞秒激光应用技术领域，涉及一种交变电场辅助飞秒激光加工微通道的系统及方法。本发明系统由交变电场电路系统与飞秒激光光路系统组成，包括飞秒激光器，光学元件，电压板，交流电源，变频器与纳米平移台等；本发明的微通道加工方法利用高频交变电流实现周期性变化的外加电场，使飞秒激光加工过程中的带电烧蚀产物在周期性高频交变电场的作用下进行相应频率的小幅度往复振动，或是使烧蚀产物极化后出现电荷不均匀导致受力不平衡出现往复振荡，实现加工产物的解离与碎片化，进而带动气泡等电中性烧蚀产物的振动解离过程。该方法可以有效地解决碎屑，残渣，气泡等烧蚀产物的排出，解决缺陷或光场波动带来的质量问题，同时避免引起样品的振动，得到高质量的高深径比微通道结构。
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公开(公告)号：CN112756819A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202011558358.8
申请日：2020-12-24
IPC分类号： B23K26/55 , B23K26/0622 , B23K26/06 , B23K26/70
摘要： 本发明属于飞秒激光应用技术领域，涉及一种交变电场辅助飞秒激光加工微通道的系统及方法。本发明系统由交变电场电路系统与飞秒激光光路系统组成，包括飞秒激光器，光学元件，电压板，交流电源，变频器与纳米平移台等；本发明的微通道加工方法利用高频交变电流实现周期性变化的外加电场，使飞秒激光加工过程中的带电烧蚀产物在周期性高频交变电场的作用下进行相应频率的小幅度往复振动，或是使烧蚀产物极化后出现电荷不均匀导致受力不平衡出现往复振荡，实现加工产物的解离与碎片化，进而带动气泡等电中性烧蚀产物的振动解离过程。该方法可以有效地解决碎屑，残渣，气泡等烧蚀产物的排出，解决缺陷或光场波动带来的质量问题，同时避免引起样品的振动，得到高质量的高深径比微通道结构。
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公开(公告)号：CN110877161A
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201911144896.X
申请日：2019-11-20
IPC分类号： B23K26/384 , B23K26/06 , B23K26/70
摘要： 本发明涉及一种基于空间整形飞秒激光分层扫描的异形孔加工方法，属于飞秒激光应用技术领域。本发明的加工系统，采用空间整形技术，将传统空间上呈高斯分布的飞秒激光整形成为聚焦后具有均匀能量分布的平顶光束，设定激光扫描的路径与参数，实现高质量的复杂异形孔加工。本发明的空间整形飞秒激光应用于异形孔扫描时，由于整形后的平顶光束能量分布较为平均，可以有效避免烧蚀不均匀带来的加工结果的不理想。本发明的空间整形飞秒激光，应用于异形孔扫描时，通过扫描路径的分层设计，可以便于调节异形孔的形状、尺寸、深度以及锥度，实现高自由度的异形孔加工。
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公开(公告)号：CN108723586B
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201810613188.5
申请日：2018-06-14
申请人： 清华大学
IPC分类号： B23K26/0622 , B23K26/00
摘要： 本发明提供的一种基于时空整形飞秒激光的聚合物微通道加工方法，属于激光应用领域。本方法首先制备聚合物基底样品作为待加工样品；然后设定飞秒激光单脉冲的重复频率为10～20Hz和时空整形参数为：将飞秒激光单脉冲整形调制为1～3个均由2个子脉冲组成的脉冲序列，相邻子脉冲之间的延迟时间为‑5ps～5ps，子脉冲能量比为1：1或2：1，脉冲总能量为30～50μJ，子脉冲光场分布为贝塞尔分布；根据设定参数将单脉冲飞秒激光调制为时空整形的双脉冲激光序列，将该脉冲序列聚焦在步骤一制备的待加工样品表面，纵向加工形成聚合物微通道。本发明通过时空整形方式有效调控材料加工中局部瞬态电子动态，在纵向加工下能提高所制备的微通道质量，且本方法可重复性高。
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公开(公告)号：CN108723586A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810613188.5
申请日：2018-06-14
申请人： 清华大学
IPC分类号： B23K26/0622 , B23K26/00
摘要： 本发明提供的一种基于时空整形飞秒激光的聚合物微通道加工方法，属于激光应用领域。本方法首先制备聚合物基底样品作为待加工样品；然后设定飞秒激光单脉冲的重复频率为10～20Hz和时空整形参数为：将飞秒激光单脉冲整形调制为1～3个均由2个子脉冲组成的脉冲序列，相邻子脉冲之间的延迟时间为-5ps～5ps，子脉冲能量比为1：1或2：1，脉冲总能量为30～50μJ，子脉冲光场分布为贝塞尔分布；根据设定参数将单脉冲飞秒激光调制为时空整形的双脉冲激光序列，将该脉冲序列聚焦在步骤一制备的待加工样品表面，纵向加工形成聚合物微通道。本发明通过时空整形方式有效调控材料加工中局部瞬态电子动态，在纵向加工下能提高所制备的微通道质量，且本方法可重复性高。
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