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1、先进加工技术结课论文飞秒激光加工的特点与应用摘要：£秒激光加工技术是涉及机械、物理、光学、化学、材料等交叉学科领域的前沿技术，为精密微加工捉供了一种全新的革命性技术，可用于制造微纳尺度的机电系统、光电器件、能源器件、传感器、执行器、流休系统、光纤通信系统、生物医疗/诊断仪器、未来单兵系统、纳米卫星、芯片实验室等，在核心电子器件、高端通用芯片和极大规模集成电路制造装备及成套工艺等“十二五”国家科技重大专项方面占有举足轻重的地位，也是目前国际的研究热点之一。本文主要从E秒激光加工机理和应用方面的特点与优势，对0秒激光加工技术进行调研分析与论述。关键字：飞秒激光，超快，加工，应用Abst
2、ract:Femtosecondlaserprocessingtechnology,involvingmechanics,physics,optics,chemistry,materialandotherinterdisciplinaryfields,isanadvancedtechnologyandprovidesanewrevolutionarytechnologyforprecisionmicromachining.Itcanbeusedinthemanufactureofmicroandnanoscaleelectromechanicalsystem,optoelectro
3、nicdevices,energydevices,sensors,actuators,fluidsystem,opticalfibercommunicationsystem,biological,medical/diagnosisinstrument,thefuturesoldiersystem,nanosatelliteandlabonachipetc.Ithasplayadecisiveroleinthecoreelectroniccomponents,high-endgeneralchipsandgreatscaleintegratedcircuitmanufacturing
4、equipmentandcompletesetsoftechnologyin"theTwelvethfive11majornationalscienceandtechnologyprojects,whichiscurrentlyoneoftheresearchhotspotsintheinternational.Thisarticle,mainlyfocusedonthecharacteristicsandadvantagesoffemtosecondlasermachiningmechanismandapplicationresearch,analysesanddiscusses
5、thefemtosecondlaserprocessingtechnology.Keywords:femtosecondlaser;ultrafast;manufacturer;application.1.引言飞秒(fs,10-15s)激光是一种以脉冲形式运转的激光，具有极短的脉冲宽度和极高的峰值功率。1981年，美国贝尔实验室的R.L.Fork及英合作者采用被动锁模原理，在以Rhodamine6G为增益介质的碰撞锁模环形染料激光器屮获得脉宽小于lOOfs的激光脉冲，这标志着飞秒激光研究的开始。然而，染料激光器存在很多缺点:染料介质要求溶解在冇机溶剂中，需要采用喷流方式，结构复杂、
6、难以调试，不便于使用和携带，难以小型化和实用化，且大部分染料有毒性。因此，染料激光器不利于现实的应用和商业化的发展。1991年，英国人D.E.Spence等人采用20mm长的钛宝石品体作为增益介质，利用氟离子激光器全线泵浦，将SF14玻璃棱镜对插入激光腔补偿钛宝石的材料色散，利用钛宝石的□锁模，获得了60fs的激光脉冲输出，首次成功研制了以钛宝石为增益介质的飞秒激光器。以钛宝石激光器为代表的固体激光器以其结构简单、可调协范围宽、输出功率高、性能稳定、寿命＜、无污染等优点逐渐取代了染料激光器，并获得了飞速发展。飞秒激光带来了实验室前所未冇的高时间分辨率以及强电场、强磁场、高压强和高温
7、度的极端物理条件，引发了基础科学和技术科学的一场广泛而深刻的变革。飞秒脉冲具有极高的时间分辨率和空间分辨率，在飞秒吋间分辨光谱术，飞秒化学，飞秒生物学等领域都有非常广泛的应用。飞秒激光可用于研究物理，化学和生物过程中的动力学问题，成为观测和记录爆炸和化学过程等超快过程的重要手段。2002年10月，德国和奥地利科学家利用飞秒激光成功观测电了运动,从原子的层面上揭示了微观物质运动的规律。飞秒激光在病变的早期诊断，医学成像和外科医疗等方面都发挥着极其重要的作用。0秒激光极高
