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单晶金刚石飞秒激光加工的烧蚀阈值实验研究

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摘要

基于飞秒激光烧蚀加工试验平台,开展了单晶金刚石烧蚀阈值的试验研究。采用不同能量密度分别进行单晶金刚石材料的单脉冲分离烧蚀试验和多脉冲累积烧蚀试验,利用超景深显微镜分别测量了金刚石烧蚀凹坑的直径和烧蚀微槽的宽度,通过面积推算法计算出单晶金刚石材料的单脉冲烧蚀阈值和多脉冲累积烧蚀阈值并研究了单晶金刚石烧蚀阈值多脉冲作用下的变化特点。结果表明:单晶金刚石的飞秒激光单脉冲烧蚀阈值为φh=8.80J/cm2;随着有效激光脉冲数的增加,烧蚀阈值逐渐减小。当有效激光脉冲数小于124时,烧蚀阈值随有效脉冲数的增加急剧下降;当激光有效脉冲的数增加到486后,烧蚀阈值减小趋势趋于平缓。通过试验得出有效激光脉冲数为486,激光平均功率为10.7W为最优激光加工工艺参数。

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补充资料

DOI:10.3788/cjl201946.0402001

作者单位:

    湖南大学激光技术与制造装备研究所
    湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
    湖南大学激光研究所
    湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
    湖南大学激光研究所

引用该论文

陈根余,朱智超,殷赳,熊彪,金梦奇. 单晶金刚石飞秒激光加工的烧蚀阈值实验研究[J].中国激光,2019,46(04):0402001.