綜述了飛秒激光微加工技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，介紹了飛秒激光微加工在光學、微電子及生物醫(yī)學等領(lǐng)域的應用，展望了飛秒激光微加工技術(shù)未來發(fā)展的趨勢以及需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。    超短、超強和高聚焦能力是飛秒激光的3大特點。 飛秒激光脈寬可短至4 fs(1 fs=10-15 s)以內(nèi)…，峰值 功率高達拍瓦量級(1 Pw=1015w)聚焦功率密度達到1020-1022 W／cm2。飛秒激光可以將其能量全部、快速、準確地集中在限定的作用區(qū)域，實現(xiàn)對玻璃、陶瓷、半導體、塑料、聚合物、樹脂等材料的微納尺寸加工，具有其它激光加工無法比擬的優(yōu)勢：①耗能低，無熱熔區(qū)，"冷"加工；②可加工的材料廣泛：從金屬到非金屬再到生物細胞組織，甚至是細胞內(nèi)的線粒體；③高精度、高質(zhì)量、高分辨率，加工區(qū)域可小于焦斑尺寸，突破衍射極限；④對環(huán)境沒有特殊要求，無污染。飛秒激光微加工是當今世界激光、光電行業(yè)中極為引人注目的前沿研究方向。世界各國學者在飛秒激光與材料相互作用機理研究方面已取得重大的進展，開發(fā)出以鈦寶石激光器為主的飛秒激光微加工系統(tǒng)，開展了飛秒激光微納加工的工藝研究，促進了多學科的融合，推動著飛秒激光微納加工技術(shù)向著低成本、高可靠性、多用途、產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展。飛秒激光微加工技術(shù)將在超高速光通訊、強場科學、納米科學、生物醫(yī)學等領(lǐng)域具有廣泛的應用和潛在的市場前景。本文旨在綜述飛秒激光微加工技術(shù)國內(nèi)外的研究狀況，介紹飛秒激光微加工的重要應用，展望其今后的發(fā)展趨勢。 wZv-b*4  
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    1 國內(nèi)外飛秒激光微加工技術(shù)研究狀況  5T/J%  
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    1．1飛秒激光微加工基礎(chǔ)理論的研究 hNO)~rt  
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    飛秒激光加工機理的研究、試驗大多是探索陛的，多與長脈沖情形相比較而確定飛秒激光的燒蝕特性，在一定程度上解釋了飛秒激光與物質(zhì)相互作用的物理本質(zhì)。目前理論研究較系統(tǒng)的材料有金屬和透明介質(zhì)。 ]xR4->eix  
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    (1)金屬前蘇聯(lián)Anisimov SI等人于1975年第一次提出了超短脈沖燒蝕金屬材料的雙溫模型。該模型從一維非穩(wěn)態(tài)熱傳導方程出發(fā)，考慮到超短脈沖作用時，存在光子與電子、電子與晶格兩種不同的相互作用過程，列出了電子與晶格的溫度變化微分方程，即雙溫方程。一些學者以該模型為基礎(chǔ)，在不同的激光脈寬下對雙溫方程進行約化，求得解析解"-。發(fā)現(xiàn)當激光脈寬遠遠小于晶格的受熱時間時，燒蝕時間不依賴于激光脈寬。試驗得到的金屬銅材料的燒蝕速率與雙溫模型基本一致。1999 年，F(xiàn)alkovsky L A和Mishchenko E G基于玻爾茲曼方程和費米狄拉克配分函數(shù)提出熱電子爆炸模型來描述金屬材料中的超快形變。2002年，chen J K等人綜合雙溫模型及電子爆炸模型，假定單軸應變?nèi)�維高壓條件，提出了一系列相關(guān)聯(lián)的瞬時熱彈性變形方程。數(shù)值結(jié)果表明，超短激光脈沖燒蝕過程中，非熔融態(tài)損傷占支配地位，這種非熔融態(tài)損傷的主要動力來源于熱電子爆炸力。 ?f@ 9n 宜城市| 文山县| 正宁县| 土默特左旗| 偏关县| 曲阳县| 神农架林区| 康保县| 白河县| 长兴县| 胶州市| 肇州县| 出国| 永顺县| 怀集县| 日喀则市| 德昌县| 沁水县| 汶川县| 合作市| 琼海市| 漠河县| 威海市| 阳城县| 那曲县| 新安县| 太原市| 海原县| 永顺县| 黔西| 丰台区| 宜阳县| 郓城县| 微山县| 饶平县| 万年县| 南安市| 金华市| 交口县| 寻乌县| 疏勒县|