355 nm全固态紫外纳秒激光加工蓝宝石通孔研究

作     者：马野 雷程 梁庭 冀鹏飞 刘雨桥 王丙寅 陈国锋 Ma Ye;Lei Cheng;Liang Ting;Ji Pengfei;Liu Yuqiao;Wang Bingyan;Chen Guofeng

作者机构：中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 内蒙古动力机械研究所内蒙古呼和浩特010010 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第4期

页      面：223-231页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 

基　　金：山西省重点研发计划项目(202102030201001,202102030201009) 中央引导地方科技发展资金(YDZX20201400001664) 

主　　题：激光技术 蓝宝石通孔 控制变量法 全固态紫外纳秒激光 激光烧蚀 

摘      要：采用355 nm全固态紫外纳秒脉冲激光器对蓝宝石(Al_(2)O_(3))进行打孔实验。通过控制变量法,对蓝宝石样品进行了打孔加工,研究了激光能量密度、重复频率和扫描速度对蓝宝石通孔质量的影响。实验结果表明,通孔边缘熔融物堆积形成的重凝区随着激光单脉冲能量的升高而减小,但是激光能量过高时,通孔附近出现沉积物,影响通孔的质量;通孔边缘的重凝区随着激光重复频率的降低而减小;通孔附近的沉积物随着激光扫描速度的降低而减少,但是速度过低时,激光脉冲的重叠率过高,导致高斯激光外围孵化效应明显,且其能量不足以使材料气化,因此扫描速度过小时孔道边缘再次出现熔融物堆积形成的重凝区。研究结果表明,采用纳秒脉冲激光加工高质量蓝宝石微通孔是可行的。