一种实现聚酰亚胺烧蚀或碳化的飞秒激光加工系统和方法

    公开(公告)号:CN111922521B

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202010660498.X

    申请日:2020-07-10

    发明人: 姜澜 闫剑锋 郭恒

    摘要: 本发明属于飞秒激光应用技术领域,尤其涉及一种实现聚酰亚胺烧蚀或碳化的飞秒激光加工系统和方法。本发明利用放大极激光峰值功率高的特点对PI进行精密的烧蚀去除,又利用振荡级激光的热效应对PI进行碳化。本发明的系统可以对放大极飞秒激光和振荡级飞秒激光分别进行参数调整,从而实现对烧蚀过程和碳化过程的分别控制,互不干涉。利用本发明的系统,可以使飞秒激光对PI的加工效果在烧蚀去除模式和碳化模式之间快速灵活切换,根据需要实现烧蚀和碳化效果,一次搭建好光路系统后,加工过程中无需对光路系统进行调整。本发明具有光路系统调节方便、加工灵活性高、可加工结构范围广的优点,为制备PI表面微结构、碳基微电路提供了一种可行的方案。

    由空间光整形的飞秒激光加工氧化石墨烯表面图案的系统

    公开(公告)号:CN110193662A

    公开(公告)日:2019-09-03

    申请号:CN201910300082.4

    申请日:2019-04-15

    发明人: 姜澜 郭恒 闫剑锋

    摘要: 本发明提出了一种由空间光整形的飞秒激光加工氧化石墨烯表面图案的系统,属于飞秒激光应用领域。本方法利用空间光调制器对飞秒激光高斯光束的相位进行调制,调制后的激光经过透镜聚焦,在透镜的焦点处得到特定的光场强度分布,再经过光学4f系统聚焦在氧化石墨烯表面。通过调整加载在空间光调制器上的相位图,可以实现定点辐照就在氧化石墨烯表面得到一定形状的加工图案,被加工的区域发生还原反应产生类石墨烯结构。本发明具有加工效率高、可重复性高、适应范围广的优点,为制备氧化石墨烯-石墨烯复合结构提供了一种可行的方法。

    由空间光整形的飞秒激光加工氧化石墨烯表面图案的系统

    公开(公告)号:CN110193662B

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN201910300082.4

    申请日:2019-04-15

    发明人: 姜澜 郭恒 闫剑锋

    摘要: 本发明提出了一种由空间光整形的飞秒激光加工氧化石墨烯表面图案的系统,属于飞秒激光应用领域。本方法利用空间光调制器对飞秒激光高斯光束的相位进行调制,调制后的激光经过透镜聚焦,在透镜的焦点处得到特定的光场强度分布,再经过光学4f系统聚焦在氧化石墨烯表面。通过调整加载在空间光调制器上的相位图,可以实现定点辐照就在氧化石墨烯表面得到一定形状的加工图案,被加工的区域发生还原反应产生类石墨烯结构。本发明具有加工效率高、可重复性高、适应范围广的优点,为制备氧化石墨烯‑石墨烯复合结构提供了一种可行的方法。

    一种利用飞秒激光脉冲序列还原氧化石墨烯的系统

    公开(公告)号:CN110655065B

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN201910881801.6

    申请日:2019-09-18

    发明人: 姜澜 郭恒 闫剑锋

    IPC分类号: C01B32/184 H01S3/00

    摘要: 本发明涉及一种利用飞秒激光脉冲序列还原氧化石墨烯的系统,属于飞秒激光应用技术领域。本系统利用脉冲整形器对飞秒激光的时域波形进行调制,调制后的激光经过光学系统传播,利用透镜聚焦在氧化石墨烯表面,实现对氧化石墨烯的加工,被加工的区域因为发生还原反应产生类石墨烯结构。利用脉冲整形器调整飞秒激光时域波形对应的相位函数,将飞秒激光的时域波形由单脉冲调制为等强度多脉冲序列、强度递减的多脉冲序列等复杂波形,优化氧化石墨烯还原效果,增大还原程度。本发明进一步发挥了飞秒激光还原氧化石墨烯的优势,具有加工精度高、能量利用率高、氧化石墨烯还原程度高的优点,为制备以氧化石墨烯为基础的碳基微纳器件提供了一种可行的方法。

    一种实现聚酰亚胺烧蚀或碳化的飞秒激光加工系统和方法

    公开(公告)号:CN111922521A

    公开(公告)日:2020-11-13

    申请号:CN202010660498.X

    申请日:2020-07-10

    发明人: 姜澜 闫剑锋 郭恒

    摘要: 本发明属于飞秒激光应用技术领域,尤其涉及一种实现聚酰亚胺烧蚀或碳化的飞秒激光加工系统和方法。本发明利用放大极激光峰值功率高的特点对PI进行精密的烧蚀去除,又利用振荡级激光的热效应对PI进行碳化。本发明的系统可以对放大极飞秒激光和振荡级飞秒激光分别进行参数调整,从而实现对烧蚀过程和碳化过程的分别控制,互不干涉。利用本发明的系统,可以使飞秒激光对PI的加工效果在烧蚀去除模式和碳化模式之间快速灵活切换,根据需要实现烧蚀和碳化效果,一次搭建好光路系统后,加工过程中无需对光路系统进行调整。本发明具有光路系统调节方便、加工灵活性高、可加工结构范围广的优点,为制备PI表面微结构、碳基微电路提供了一种可行的方案。

    利用飞秒激光在材料基体上加工纳米电极的系统和方法

    公开(公告)号:CN113059265B

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202110251996.3

    申请日:2021-03-08

    摘要: 本发明属于飞秒激光应用技术领域,尤其涉及一种利用飞秒激光在材料基体上加工纳米电极的系统和方法。本发明系统包括长焦高倍物镜、高精度三维运动平台、吹气系统等关键部分。长焦高倍物镜将激光光斑聚焦为亚微米级别,使加工线宽达到百纳米级别,从而实现纳米电极的加工,高精度三维运动平台定位精度高,保证扫线的直线度在纳米尺度的加工中符合加工要求,吹气系统能去除加工过程中产生的材料碎屑,减少材料碎屑的堆积。本发明方法通过飞秒激光直写加工,烧蚀去除扫描区域内的材料,实现在二维材料基体上加工纳米电极。本发明系统和方法,可以灵活、快速、精确地在二维材料基体上加工出多种纳米电极以及纳米电极阵列。

    利用飞秒激光在材料基体上加工纳米电极的系统和方法

    公开(公告)号:CN113059265A

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202110251996.3

    申请日:2021-03-08

    摘要: 本发明属于飞秒激光应用技术领域,尤其涉及一种利用飞秒激光在材料基体上加工纳米电极的系统和方法。本发明系统包括长焦高倍物镜、高精度三维运动平台、吹气系统等关键部分。长焦高倍物镜将激光光斑聚焦为亚微米级别,使加工线宽达到百纳米级别,从而实现纳米电极的加工,高精度三维运动平台定位精度高,保证扫线的直线度在纳米尺度的加工中符合加工要求,吹气系统能去除加工过程中产生的材料碎屑,减少材料碎屑的堆积。本发明方法通过飞秒激光直写加工,烧蚀去除扫描区域内的材料,实现在二维材料基体上加工纳米电极。本发明系统和方法,可以灵活、快速、精确地在二维材料基体上加工出多种纳米电极以及纳米电极阵列。

    利用飞秒激光在碳基聚合物表面加工微电路的系统和方法

    公开(公告)号:CN112518131A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011527336.5

    申请日:2020-12-22

    摘要: 发明提出了一种利用飞秒激光在碳基聚合物表面加工微电路的系统和方法,属于飞秒激光应用技术领域。本发明结合运用了飞秒激光器的不同出光模式进行加工,先利用振荡级激光对碳基聚合物进行碳化,获得可以导电的碳化层,再利用放大级激光精准去除多余的碳化层,从而加工电路元件。利用本发明提出的系统和方法,可以快速、精准地在碳基聚合物表面加工出碳基微电路,使用柔性碳基聚合物时,可以成功制备柔性电路。本发明的系统具有调节方便、切换灵活、适应性强的优势,利用本发明提出的方法,可以克服振荡级激光碳化直写加工的缺陷,加工出的微电路之间毛刺被有效抑制,电路元件之间的距离缩小,降低微电路发生短路故障的风险,有利于电路的微型化和提高电路的集成度。本发明具有加工精度高、可加工材料多、可加工电路元件形状灵活等优点,为制备碳基柔性微电路提供了一种可行的方案。

    一种利用飞秒激光脉冲序列还原氧化石墨烯的系统

    公开(公告)号:CN110655065A

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201910881801.6

    申请日:2019-09-18

    发明人: 姜澜 郭恒 闫剑锋

    IPC分类号: C01B32/184 H01S3/00

    摘要: 本发明涉及一种利用飞秒激光脉冲序列还原氧化石墨烯的系统,属于飞秒激光应用技术领域。本系统利用脉冲整形器对飞秒激光的时域波形进行调制,调制后的激光经过光学系统传播,利用透镜聚焦在氧化石墨烯表面,实现对氧化石墨烯的加工,被加工的区域因为发生还原反应产生类石墨烯结构。利用脉冲整形器调整飞秒激光时域波形对应的相位函数,将飞秒激光的时域波形由单脉冲调制为等强度多脉冲序列、强度递减的多脉冲序列等复杂波形,优化氧化石墨烯还原效果,增大还原程度。本发明进一步发挥了飞秒激光还原氧化石墨烯的优势,具有加工精度高、能量利用率高、氧化石墨烯还原程度高的优点,为制备以氧化石墨烯为基础的碳基微纳器件提供了一种可行的方法。

    一种实时测量双射流直流电弧等离子体空间温度场的方法

    公开(公告)号:CN103968958B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201410168539.8

    申请日:2014-04-24

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01J5/20

    摘要: 一种实时测量双射流直流电弧等离子体空间温度场的方法属于热等离子体温度测量技术领域,其特征在于,在一个由等离子体发生器、位于其两侧的镜头前分别加载不同中心波长的滤光片的两台CCD相机拼成的图像信息采集装置以及以光谱仪为主构成的光谱采集装置、连接着用于同步触发2台CCD相机和光谱仪的触发信号输出卡的计算机共同组成的实时测量系统中,计算出给定相机内外参数标定、立体校正、用设定的视差偏离进行预处理的两幅相匹配的目标图像,再从光谱仪上得到同一时刻相对应像素点上的谱线强度,建立灰度值?谱线强度映射表再用谱线相对强度计算出相近谱线共同对应的空间点上的电子激发温度,本发明简便可行,分辨率及测温精度较高且动态性能也好。