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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • [美国激光学会ICALEO? 2016：第35届激光与电光应用国际会议 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥（2016年10月16-20日）] 激光与电光应用国际会议 - 利用超短脉冲增强透明材料钻孔技术

    摘要： 透明材料加工的烧蚀工艺仍是研究热点，当前技术在烧蚀速率和质量（尤其是毫米级及以下特征尺寸）上仍存在局限。本文展示了采用亚皮秒超短脉冲激光对蓝宝石进行激光微加工的最新研究成果。我们通过自下而上的激光烧蚀加工方法实现这一目标，该方法已证明能在多种透明材料中制备出零锥度、高深宽比（>1:1）的特征结构。在先前使用<1ps（1030nm）光源的研究中，我们已实现在430μm厚c面蓝宝石上钻削≤250μm直径的孔洞。本研究进一步拓展工作范围，探讨了新增方法与激光参数。特别考察了波长转换至515nm的优势——相比基波波长，该波长能实现更小光斑和更高能量密度。研究发现，在相似能量密度条件下，1030nm与515nm工艺在最小可实现锥度和钻孔时间上无显著差异，但515nm光束提供的更小光斑和更高能量密度可实现更快的自下而上钻削。此外，我们测试了水辅助加工效果：将蓝宝石晶圆与水浴接触以优化加工过程中的颗粒排出。结果表明，水浴工艺可在≤5秒内钻出2°锥度的孔洞，较空气中≤2°锥度孔洞的加工周期缩短≥50%。

    关键词： 激光微加工、自下而上加工、蓝宝石、超短脉冲、水辅助加工

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 304不锈钢中500皮秒脉冲光纤激光烧蚀

    摘要： 本文研究了304不锈钢的500皮秒脉冲串光纤激光烧蚀。实验采用500皮秒脉冲串模式光纤激光器作为加工光源，通过扫描电镜观察对比不同激光参数下的烧蚀效果。当脉冲串能量为8毫焦、重复频率为2兆赫兹时，获得了较优的孔加工质量。文章最后还讨论了脉冲串模式的优越性。

    关键词： 激光微加工、亚皮秒脉冲、光纤激光器、突发模式

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用激光微加工技术在金刚石中制造的微结构

    摘要： 通过使用波长为355纳米的纳秒脉冲DPSS（二极管泵浦固态）激光器和振镜扫描系统，在微波等离子体增强化学气相沉积法（MW PECVD）制备的多晶金刚石板表面形成了不同微观结构。实验采用不同平均功率（5至11瓦）、扫描速度（50至400毫米/秒）和扫描线间距（"填充间距"）（5至20微米）。随后运用扫描电子显微镜、共聚焦显微镜和拉曼光谱技术对这些微观结构进行检测。获得的微观结构展现出优异的几何形态——良好的垂直度、深邃的沟槽和平滑的表面表明激光微加工技术可应用于金刚石微流控器件制造。拉曼光谱显示根据工艺参数不同存在细微差异：某些情况下经激光改性的材料其金刚石特征峰（1332 cm?1处）仅轻微展宽和偏移且未出现附加峰，表明激光作用后金刚石基本未改变；部分参数则显示材料确实发生了改性，拉曼光谱中出现低质量化学气相沉积（CVD）金刚石的典型附加峰，这意味着材料无序度增加或形成了新的碳相。

    关键词： 激光微加工、多晶金刚石、微结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 塑料注塑模具上激光诱导周期性表面结构的生成与表征

    摘要： 在注塑成型过程中，由于热塑性聚合物的高粘度、模腔厚度减小以及模具温度较低，需要高压来填充模具。本工作通过皮秒激光在AISI 420不锈钢基材表面制备激光诱导周期性表面结构（LIPSS），研究注塑模具模腔的功能化改性。我们结合工艺参数分析了LIPSS的形成机制，重点阐明这些参数对生成图案的影响。通过实验表征并讨论了功能化模具表面对注塑成型的改善效果，特别探究了熔融PET的滑移行为与纳米结构取向及注射速度的函数关系。结果表明：平行于流动方向的LIPSS会引发聚合物熔体的显著壁面滑移，可使注塑压力最大降低10%。

    关键词： 壁面滑移、激光微加工、注塑成型

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 客户定制工具的高精度三维激光加工数字化技术

    摘要： 过去十五年间，激光技术制造的切削工具发展迅速。与磨削或电火花等传统加工方法相比，激光加工无需冷却液、砂轮、电蚀线、磨盘等附加元件。若采用超短激光脉冲并优化激光参数，材料热输入量可忽略不计。此外，激光制造过程中不存在加工应力或刀具磨损问题?；谡庑┯攀?，金属或金刚石刀具的自主化生产不仅可行且极具价值。

    关键词： 自主生产、超硬材料、激光微加工、超短激光脉冲、工具制造

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于铌酸锂的谐振传感器激光微加工及其在医疗器械中的应用

    摘要： 本文提出了一种铌酸锂（LiNbO3）材料的微加工工艺，用于医疗设备应用中谐振传感器设计的快速原型制作。采用激光微加工技术制备了铌酸锂材料样品，通过扫描电子显微镜对表面进行定性目视检查，并利用光学表面轮廓仪定量分析表面粗糙度。激光微加工后获得的表面粗糙度为0.526微米。该激光微加工传感器在不同工作环境和操作模式下均进行了性能测试：真空环境中品质因数（Q值）达到646，空气中为222。建模与实验结果的高度吻合表明，该激光微加工传感器具有作为谐振式生物传感器应用的巨大潜力。

    关键词： 医疗器械、激光微加工、传感器、铌酸锂、生物传感器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用飞秒激光对类金刚石碳涂层复制母模进行亚微米结构化/纹理化处理

    摘要： 类金刚石碳（DLC）涂层具有极具吸引力的力学和摩擦学性能，即高硬度、低摩擦系数和高耐磨性。因此，DLC常被用作注塑模具的固体润滑剂。采用飞秒激光等超短脉冲激光对DLC进行加工，可在微米和亚微米尺度实现，具体通过产生激光诱导周期性表面结构（LIPSS）。本研究探究了激光结构化/织构化对DLC性能的影响。首先优化激光加工参数，在不损伤薄DLC膜的前提下制备均匀LIPSS，随后研究织构化DLC涂层基材的性能。结果表明处理后表面的摩擦学性能保持不变，但结构化/织构化DLC层的硬度显著降低。虽然掠入射X射线衍射（GAXRD）和拉曼光谱未显示激光辐照后DLC涂层出现明显晶化，但分析表明飞秒激光加工导致表面形成了薄层石墨化结构。

    关键词： 激光微加工，飞秒激光，激光诱导周期性表面结构（LIPSS），类金刚石碳（DLC）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [美国激光学会ICALEO? 2017：第36届激光与电光应用国际会议 - 美国佐治亚州亚特兰大市（2017年10月22-26日）] 激光与电光应用国际会议 - 透明介质中高数值孔径聚焦的像差控制

    摘要： 在透明介质中实现高数值孔径（NA）的光聚焦技术，在显微成像、多种光学数据存储技术以及激光微加工领域具有重要应用价值。当通过介质的平面边界表面进行高NA聚焦时，会产生正球差效应，这会降低能量集中度并削弱物理分辨率。聚焦深度越大且NA值越高，球差效应与光散射现象就越显著。在激光材料加工过程中，这种效应会导致沿光轴方向出现不可控的能量分布，使得激光辐射与材料相互作用的本就复杂的物理过程变得更加复杂且难以预测。 为控制内部高NA聚焦引发的球差问题，建议采用专利申请中的特殊消球差物镜设计方案。该物镜能在宽深度范围内（例如熔融石英介质中NA0.8无需浸没时0至2毫米范围）实现轴上与离轴高NA聚焦的完全球差补偿，并保持衍射极限性能。通过将可调部件设置为针对特定深度的最佳相对位置，不仅能实现完全球差补偿，还可进行欠补偿与过补偿调节，从而在任意深度精准控制光轴能量分布，达成特殊的材料加工效果。 本文阐述了该光学方案的设计特点，并通过对比计算结果及显微照片，展示了NA0.8物镜在有无球差补偿情况下，对熔融石英介质不同深度聚焦时形成的光斑尺寸差异及相应加工区域形貌。

    关键词： 消球差物镜、球差、激光微加工、高数值孔径、透明介质

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2020年第八届脑机接口国际冬季会议（韩国江原道，2020年2月26日-2月28日）] 2020年第八届脑机接口国际冬季会议——用于超扫描研究的多连接单通道功能性近红外光谱系统实现

    摘要： 药物递送系统用于将药物靶向特定细胞。制药领域已引入并商业化多种能降低游离药物副作用的药物载体。其中，合成生物可降解聚合物因其低毒性、可控的生物降解速率、可制造性及低成本而备受关注。本文综述了生物可降解聚合物作为药物载体的显著特性及其微制造方法，所涉及的微制造技术包括激光微加工、快速原型制作、复制成型、乳化法、微流控制备以及基于X射线光刻的方法，并对这些微制造方法的临界尺寸、特征多样性、溶剂兼容性、生产效率及工具需求进行了总结。

    关键词： 聚己内酯（PCL）、激光微加工、乳化、微流控技术、聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、生物可降解聚合物、药物递送系统（DDS）、快速原型制作、复制成型、X射线光刻、微加工技术、药物载体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于高精度骨科手术的飞秒激光

    摘要： 超短脉冲激光微加工技术在骨组织清洁、安全的外科治疗方面展现出巨大潜力。然而，由于实验方法差异悬殊且常在非手术相关条件下（如干燥骨、离体骨）进行研究，导致性能对比和"最佳实践"的建立面临困难。本研究采用飞秒（fs）脉冲激光系统（脉宽τ=140飞秒，重复频率=1kHz，波长λ=800nm），基于激光微加工标准参数（烧蚀阈值、累积效应、烧蚀速率、材料内部焦点深度影响及热影响区HAZ），对新鲜获取的牛骨与绵羊骨皮质进行了全面飞秒激光显微外科研究。研究发现三个对未来手术室应用具有重要意义的积极因素：（1）材料去除过程对焦点深度相对不敏感，优异性能无需极端深度精度控制；（2）新鲜骨组织的飞秒激光烧蚀几乎不产生累积效应，同一区域多次照射可保持恒定材料移除量；（3）在宽泛参数范围内均可轻松实现宏观与微观尺度上热损伤与冲击损伤的完全避免。这些结果表明，采用手持式或机器人操作的飞秒激光微加工光纤平台具有高度可行性。

    关键词： 激光烧蚀、超快激光微加工、飞秒显微手术、激光微加工、骨科手术

    更新于2025-09-16 10:30:52