皮秒固体激光器应用

皮秒固体激光器应用

添加时间:2015-01-27 18:14:01



激光冷加工技术在现代工业中被逐渐重视并广泛应用起来。这也是机加工技术的一个发展方向,它可以实现在很多特殊材料上的精细加工。利用几个皮秒或者飞秒量级的超短脉冲激光器,可以对某些材料实现几乎没有任何热影响及机械应力影响的高效加工。脉冲持续的时间决定了注入材料内部的能量持续时间,皮秒或飞秒量级的激光器的脉冲短到足以使加工时聚集在材料上的热量可以不通过其它专门的导体进行传导冷却,而是直接扩散无需任何冷却,这就是所谓的“冷加工”技术。对于大部分材料的冷加工过程,最理想的激光脉冲宽度约为1~10ps。




化学硬度很高的玻璃现在已经被应用到各种显示器件及智能手机上,这种玻璃大大降低了表面被划伤或者损坏的风险。为了减轻产品重量及缩减体积,这些玻璃保护板做的越来越薄,越来越轻,但同时也带来一个问题:对这种易碎,坚硬同时又透明的材料的加工变得必须而紧迫。皮秒量级的激光器是当下唯一可以对很高硬度的玻璃进行无损切割及无需后续加工的一种激光器,我们可以通过这种激光设备获得完美的切割速度和边缘质量。




高亮度,蓝色发光二极管(LEDs) 被广泛使用在一些快速增长的应用领域,包括手持设备和平板电视的显示器背光,汽车前照灯和通用照明等。为了支持市场进一步增长,LED 厂商正在努力改善器件的输出效率和降低生产成本。这些努力的一个特定焦点是在晶圆单片化上,即将一整块蓝宝石晶圆切割成若干个LED 单元器件。采用蓝宝石作为衬底材料出于以下几种原因:首先,它与氮化镓(GaN) 具有极好的晶格匹配(Lattice match),其次,它对 LED 输出的波长具有很高的透过率。最后,蓝宝石是一个相当良好的导体,这有助于对LED 的散热。对于这种集体材料的切割和加工,传统方法是采用机械锯片切割或基于半导体泵浦全固态调Q 激光器的激光烧蚀方法。然而,这两种方法都有局限性,特别是对于高亮度,高价值的LED。现在,工业级超快( 脉冲宽度为皮秒量级) 激光器的发展使得一种新型的划片方法被逐渐应用起来,超快激光束聚焦在蓝宝石晶圆的内部,使得其内部发生微小的爆裂,从而实现晶圆的分离。其切边整齐干净,无需再进行二次清理,这一特性使得皮秒工业激光器迅速获得了工业厂商的青睐。


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