作者单位
摘要
1 安徽建筑大学工程机械智能制造重点实验室,安徽 合肥 230601
2 安徽春谷3D打印智能装备产业技术研究院,安徽 芜湖 241000
Finally, the limitations of laser processing at present are summarized, and the application and development of laser micromachining technology in the field of medical equipment in the future are prospected. Although laser microprocessing technology can micro-process a new generation of implantable medical devices with extremely fine structure, making the commercial use of the next generation of implantable medical devices feasible, the development of laser micro-processing technology in the biomedical field is not mature enough, the production efficiency is low, and the work stability needs to be improved. For the laser micromachining process, a complete set of theories has not yet been formed to explain the physical nature of the interaction between the laser and material under the extreme conditions of ultra-fast, ultra-short, and ultra-strong, nor can the impact of laser micromachining on the material structure and physical and chemical properties be well evaluated. The next work still needs a lot of basic and regular research. At the same time, according to the characteristics of laser micromachining and the properties of the processed materials, it is also necessary to develop simulation analysis software to simulate the micromachining process and optimize the parameters of the laser micromachining process.
激光微细加工 血管支架 骨支架 生物材料 抗菌性 laser micromachining vascular stent bone stent biological materials antibacterial 
光电工程
2023, 50(3): 220306
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学 机械制造及自动化系,黑龙江 哈尔滨 150001
为了保证水导激光微细加工中会聚激光与水束光纤的耦合效果,建立了由一个高精度耦合对准检测调整系统和一个特殊结构耦合装置组成的新的耦合系统,并提出了新的耦合对准方法。由于激光要经过空气层、玻璃层、水层进入水束光纤,因此根据计算结果,采用激光烧斑法来确定会聚透镜与水束光纤起始端(喷嘴孔)的距离;研究了激光在水束光纤中发生全反射的最大入射角;通过流体动力学仿真,设计了腔内流场分布均匀的耦合装置,保证了直径0.12 mm的水束光纤的高耦合品质;研究了激光能量在水束光纤中的衰减,采用特定波长和脉冲能量的激光和特殊过滤的去离子水来减小激光能量在水束光纤中耦合的损耗率。实验结果表明,水束光纤导光长度超过100 mm;采用该耦合技术能够在0.2 mm厚的硅基晶片上以2 mm/s速度切割出缝宽为0.12 mm的均匀窄缝,且几乎无裂纹、无热影响区。该耦合技术能够很好地满足水导激光微细加工的要求。
水导激光 激光微细加工 全反射 激光耦合 光纤耦合 仿真 water-jet guided laser laser micromachining full reflection laser coupling fiber coupling simulation 
光学 精密工程
2008, 16(9): 1614
周圣丰 1,2,*曾晓雁 1,2
作者单位
摘要
1 武汉光电国家实验室 激光科学与技术研究部,武汉 430074
2 华中科技大学 光电子科学与工程学院,武汉 430074
传统分离脆性材料的技术由于易产生残余应力、显微裂纹与边部碎屑等缺陷,越来越不能满足半导体工业高精度与高清洁度的要求。激光微细加工技术以无污染、无接触及加工精度高、操作柔性好等优势,正成为一种很有潜力的脆性材料精密加工技术。介绍了用于分离脆性材料的几种典型激光微细加工技术,包括激光烧蚀切割技术、激光诱导张应力控制微裂纹扩展技术与激光剥离技术的工艺原理、特点及研究现状,指出了其存在的主要问题并探讨了其改进措施。最后预测了激光分离技术的发展前景。
激光微细加工 激光烧蚀切割 微裂纹扩展控制 激光剥离 脆性材料 laser micro-processing laser ablation cutting micro-crack propagation control laser lift-off brittle material 
应用光学
2007, 28(3): 0321
作者单位
摘要
电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
将激光微细加工“直接写入”、“低温处理”的优势,应用于单片光电集成电路(OEIC)的制作,有利于解决其中的光电兼容问题。详细介绍了本课题组多年来在激光微细加工制作领域方面所取得的进展,完善了实验系统,包括硬件平台的搭建和改进、软件的设计,并最终形成了以计算机为核心的集光机电为一体的自动控制系统,减少了由于人为因素的影响而带来的实验误差,为激光微细加工制作出性能优越的器件创造了前提条件。同时对激光微细加工中的温度这一关键工艺参数进行了大量的理论分析和实验研究,主要包括温度的测量、温度变化规律的分析以及由此对温度参数进行控制的理论分析和研究,取得了进展,提高了激光微细加工的精度并已实际应用于InGaAs/InP平面型PIN光探测器的制作。
激光技术 激光微细加工 单片光电集成 温度参数 
中国激光
2007, 34(s1): 227
作者单位
摘要
1 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
2 中国科学院光电技术研究所,四川 绵阳 610209
用连续波激光诱导扩散制作单片集成光接收机中的探测器时,激光照射形成的高温区面积很小。当入射激光焦斑光强为高斯分布甚至“平顶帽形”分布时,微小扩散区温度分布的均匀性都不能达到实验的要求。提出了用掩模对入射高斯光束进行空间调制的方法来实现扩散区温度的均匀化。该方法的关键是计算出实现均匀的温度分布所需要的焦斑光强分布参数。给出了计算方法和计算实例。结果表明,均匀化后,在扩散区平均温度上升值为500 K时,扩散区内的最大温度差为3.9 K,并且高温区的温度分布接近“平顶帽形”。
激光技术 激光微细加工 单片集成光接收机 激光诱导扩散 温度分布均匀化 
中国激光
2005, 32(3): 327
作者单位
摘要
1 电子科技大学
2 光电信息学院,四川绵阳610054
采用激光微细加工技术来制作单片集成光接收机的探测器,在制作过程中,用固态杂质源10.6 μm激光诱导Zn扩散工艺来进行探测器的p 区掺杂.制作出平面型顶部入射的InGaAs/InP PIN光探测器, 响应度为0.21A/W.分析了激光诱导扩散中影响探测器性能的因素,因此提出了扩散温度自动控制、扩散区温度分布均匀化及激光焦斑与扩散区精确对准等相应的改进方法.
激光微细加工 单片集成光接收机 PIN光探测器 激光诱导扩散 Laser assisted microprocessing Monolithically integrated optical receiver PIN photodiodes Laser induced diffusion 
强激光与粒子束
2005, 17(1): 13
作者单位
摘要
1 武汉理工大学,光纤传感技术研究中心,湖北,武汉,430070
2 武汉理工大学,机电工程学院,湖北,武汉,430070
为了探索低成本、大深宽比加工方法,建立了实用的准分子激光微加工系统.以玻璃为实验靶材,用精密微动平台准确调节靶材位置,利用波长248 nm的KrF准分子激光器,研究了准分子激光直写刻蚀过程中平均刻蚀速率与激光脉冲能量密度之间的关系.加工出的沟槽剖面形状均呈现锥型,单脉冲刻蚀速率随脉冲数的增加而减小,激光脉冲对材料的刻蚀具有能量阈值,加工槽的深度具有上限值.采用平行激光束或对加工过程进行动态控制还可实现矩形深槽或圆柱深孔的加工.
激光微细加工 准分子激光器 激光直写 能量密度 阈值 
光学 精密工程
2004, 12(2): 231
作者单位
摘要
电子科技大学光电信息学院, 成都 610054
在半导体激光诱导扩散实验中,用连续波CO2 10.6 μm激光聚焦后照射基片表面。为实现局部区域的选择扩散,激光光斑半径仅数十微米。要使曝光区温度达到扩散实验要求,必须使曝光区功率密度很高。另一方面,Si、InP等半导体材料对10.6 μm波长激光的吸收系数随温度的升高而增大,这导致实验时容易产生热致破坏,损伤基片。在分析热致破坏的产生机理后,提出了在聚焦激光束照射下,曝光区温度的数值计算方法。计算结果表明,在半导体基片初始温度为室温时,以恒定功率的激光束照射基片,曝光区温度不能稳定在扩散试验需要的温度范围。在此基础上,提出了预热基片及对曝光区温度进行实时控制等抑制热致破坏的方法,有效地克服了这一困难。这对于用激光微细加工制作出高性能的单片光电集成电路(OEICs)器件有重要意义。
激光光学 激光微细加工 单片光电集成电路 激光诱导扩散 热致破坏 
光学学报
2004, 24(12): 1638
作者单位
摘要
电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
在激光诱导扩散等激光微细加工技术中,需要用聚焦激光束照射基片表面,以形成局部高温区。为使局部高温区的温度分布满足实验要求,对10.6 μm聚焦连续波CO2激光束照射下半导体基片的温度上升进行了数值计算。计算中考虑了基片材料对10.6 μm激光的吸收系数随温度的变化。计算得到了温度上升与基片预热温度、入射激光束功率及曝光面积等参数的关系。结果表明,基片初始温度为室温及激光焦斑直径小于100 μm时,激光照射形成稳定高温区的最高温度不超过600 K。增加基片初始温度,可以在建立满足要求的温度上升的同时,减小基片上高温区分布的面积。在同一初始温度下,在基片高温区分布的面积符合实验要求的前提下,应尽量使用较大的光斑尺寸和激光功率,从而使基片表面热斑的温度分布更易控制。
激光技术 激光微细加工 半导体 温度上升 
中国激光
2004, 31(7): 870
作者单位
摘要
电子科技大学光电子技术系,四川 成都 610054
在半导体的激光微细加工技术里,微小曝光区域的温度分布是关键的工艺参数,必须得到精确的测量.而为了使温度测量不影响曝光区的温度分布,需采用不接触测量方法.研制了计算机温度测量系统,实现了微小激光曝光区温度的实时不接触测量.系统中,InGaAs/InP光探测器将微小高温区的温度信号转换为光电流,再经信号放大及模/数转换后输入计算机.结合温度定标实验,对测得的温度数据进行插值运算,在实验中可以实时显示出曝光区的温度值.系统的温度分辨率可达到0.2℃, 测量区域的最小直径可达到18 μm.同时设计了搜索算法,使温度数据采集和精密位移平台的移动相配合,实现了温度分布的测量和最高温度区的准确定位.
激光技术 温度测量 激光微细加工 半导体 
中国激光
2004, 31(3): 363

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