1064nm和355nm激光扫描刻蚀覆铜板工艺及质量研究

为了研究不同纳秒激光工艺参量（波长、能量密度、扫描速率）以及铜层厚度对激光刻蚀覆铜板质量（包括刻蚀深度及加工面粗糙度）的影响,采用50W的1064nm红外光纤激光器和10W的355nm紫外固体激光器对覆铜板进行了对比刻蚀实验。通过分析红外、紫外激光刻蚀覆铜板材料的作用机理并对比实验结果得知,采用1064nm红外光纤激光作为激光光源时,设置合适的刻蚀参量,能在完全去除铜箔层的条件下,最大限度地保证环氧树脂基底的完整性;而采用355nm的紫外激光作为激光光源时,因环氧树脂材料对紫外波段激光的高吸收率,以及紫外激光对有机材料的光化学作用,基底材料的损伤难以避免,此外,红外光纤激光具有较高的刻蚀效率。结果表明,综合光纤激光器高稳定性和高集成度的特点,若激光直接刻蚀技术被用于大规模覆铜板的工业加工中,红外光纤激光将更具优势性。     

355nm紫外激光器加工多层柔性线路板盲孔

采用输出功率10 W的355 nm Nd:YVO_4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验.重点研究和分析了不同加工方式、功率密度、扫描间距、开/关激光延时等参数对加工结果的影响.得到的优化工艺参数为:第一次采用加工功率3.9 W、频率80 kHz、扫描速度50 mm/s、开/关激光延时20 μs/110 μs、扫描间距18 μm,第二次将加工功率降到1.4 W,其他参数不变,此时,加工盲孔的效果最为理想,重铸层粗糙度为0.889 66 μm,孔底粗糙度为1.063μm,给出了孔底表面的SEM图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓和切面二维轮廓图.     

355nm激光抽运的双包层掺铒光纤荧光

以355nm激光器抽运源抽运合作拉制的国产双包层掺铒光纤(DC-EDF),获得了可见光及近红外波段的荧光输出。经实验测定,对于长约8m的DC-EDF,在429mW入纤功率抽运下,可见光区的荧光波长约从375nm延续到800nm。荧光峰分别位于397.24、415.06、456.30、497.35、549.49、678.26nm。近红外波段的荧光谱约从1429.25nm延续到1667.75nm,激发峰处于1551.76nm。近红外波段荧光峰的位置和谱宽依赖于光纤长度,荧光谱宽经测定也随抽运功率的增加而加宽。实验结果证明355nm激光可以作为掺铒光纤的一种抽运源,为传统掺铒光纤光源提供了一种新的抽运选择,也为新波段光源的开发提供了实验基础。     

915 nm激光二极管端面泵浦的高稳定性全固态355 nm紫外激光器

报道了一种利用中心波长为915 nm的激光二极管(LD)泵浦的中心波长为355 nm的高稳定性全固态紫外激光器.在该激光器中,将中心波长为915 nm,线宽为5.3nm的LD作为泵浦源,端面泵浦Nd∶ YVO4晶体,并将两块LBO晶体分别作为二倍频和三倍频晶体.采用V型平凸非稳腔结构和声光调Q方式,获得了稳定运行的中心波长为355 nm的全固态紫外激光器.当重复频率为30 kHz,泵浦功率为45 W时,紫外激光器的输出功率为3.7W,脉冲宽度约为13 ns,光光转换效率约为8.2％,光束质量因子M2小于1.2且在6h运行时间内,输出功率稳定性(峰峰值)小于4.5％.     

355 nm全固态紫外纳秒激光加工蓝宝石通孔研究

采用355 nm全固态紫外纳秒脉冲激光器对蓝宝石（Al2O3）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。     

355nm紫外激光抛光Al_2O_3陶瓷作用机理的实验研究

陶瓷材料的性能优越,但是表面质量差,采用短波长激光抛光技术可以有效提高陶瓷材料表面质量。针对紫外激光抛光Al2O3陶瓷过程中可能存在的熔化、汽化、微裂纹、材料的熔融飞溅和光化学作用等不同的作用形式进行了实验研究。通过对抛光后表面形貌特征进行观测,研究了紫外激光抛光Al2O3陶瓷的作用机理,并分析了高能量密度下产生的白色粉末的形貌、附着力、组成成分和主要物相,进一步确定了紫外激光抛光Al2O3陶瓷的作用机制。     

用于355nm紫外光源的腔外倍频全固态激光器

为保证高输出功率前提下获得高光束质量的1064和532 nm激光共向输出,实验中,首先采用主振荡功率放大器系统有效地控制基频光束质量,获得平均功率为70 W、重复频率为10 kHz、脉宽为60 ns和光束质量因子M2约为3.9的1064 nm基频激光;接着利用二级放大器,获得平均功率为182.9 W,脉宽为80 ns的...     

激光加工陶瓷的实验研究

本文主要研究了陶瓷的性能对激光加工的影响，得知：热学性能主要影响加工的难易性；机械性能主要影响热稳定性。     

激光的陶瓷精密加工

陶瓷在电学、光学、化学和热学等方面都是优良的材料,利用它的特性开发很多新产品。陶瓷属于一种脆硬材料,同时也是一种难以加工的材料。普通加工方法主要用金刚石磨具的研磨和切割加工等,它的缺点是效率低、形状比较单一,最近有一种加工效率高,可以加工灵活形状的激光非接触光学加工引起人们注     

355 nm全固态紫外激光加工玻璃通孔工艺

玻璃通孔结构广泛应用于光通信、微电子机械系统(MEMS)封装、芯片三维垂直集成等领域。采用单一变量法详细研究了355 nm全固态紫外激光进行玻璃通孔加工时,各激光参数对通孔直径、锥度及表面质量的影响。研究结果表明,随着激光功率密度的增大,孔边缘易出现较严重的裂损现象,孔径随之增大;激光重复频率的增大将增加通孔边缘及侧壁的熔融物数量,且通孔锥度也会增加;适当降低激光扫描速度可减小通孔边缘重凝区宽度,然而扫描速度太低时,由于热累积效应打孔质量下降;适当的负离焦有利于获得垂直度高、质量良好的玻璃通孔。研究结果对使用激光加工高质量玻璃通孔的参数选取具有一定的参考价值。     

双波长腔外同步和频355nm准连续全固态激光器

为了获得能够实用化的大功率355nm准连续全固态激光器,采用同一台双通道射频驱动源对准连续1064nm激光器和532nm激光器中的声光Q开关同时进行调制的方法来实现二者的同步,通过消色差透镜将1064nm光和532nm光同时耦合到Ⅱ类相位匹配LBO晶体进行和频产生355nm紫外激光。在总注入电功率为436W、重复频率为6kHz时,355nm激光最大输出功率6.8W,脉宽为67ns,总转换效率为1.56%。结果表明,采用双波长腔外同步和频的方法可以获得大功率355nm准连续激光输出。     

LD 泵浦全固体连续蓝紫光激光器的实验研究

报道了利用最大输出功率为500mW的LD纵向泵浦Cr：LiSAF／LBO、利用平凹腔结构获得430nm连续蓝紫光激光输出的实验研究。Cr：LiSAF激光晶体厚度为1．01mm、掺杂浓度为2．2％。在LD泵浦功率为320mW时，基频光860nm的最大输出功率为53mW。此时，采用LBO倍频晶体Ⅰ类临界相位匹配进行腔内倍频获得倍频光430nm的最大输出功率为0．54mW，激光阈为101mW，斜效率为0．14％。     

高效高峰值功率全固态355nm紫外激光器

为了获得结构紧凑的瓦级实用化高峰值全固态355nm紫外激光器,采用简单紧凑的平平直腔结构,使用声光Q开关进行调制,通过LD端面抽运Nd:YAG激光晶体,在重复频率1kHz～50kHz的情况下,产生平均功率1.03W～6.1W的1064nm红外光;采用LBO晶体进行2倍频和3倍频,在重复频率10kHz时得到紫外的最高输出功率1.08W,峰值12kW;在重复频率5kHz时得到紫外的最高峰值功率为17kW。结果表明,该方案满足了实际的应用需求。     

激光陶瓷中的缺陷(一)

激光陶瓷中的各类缺陷,包括晶界、微气孔、杂质、非主晶相、表面缺陷和色心等,构成了激光陶瓷中主要的光散射和吸收中心,并对材料的热学和力学性质产生影响。讨论了各类缺陷的特点、形成机制和抑制方法。此外,还探讨了TM^3＋Al2O3（TM=Cr,Ti）透明陶瓷的掺杂问题以及制备Cr^4＋Al2O3和高浓度Ti^3＋.Al2O3激光陶瓷的可行性。     

大功率670nm半导体激光器的研制

采用低压金属有机化学气相沉积生长了670nm激光器外延片，有源区采用单量子阱结构，阱区、垒区分别为InGaAsP和AlGaInP. 利用该外延片制作了带无电流注入区的氧化物条形激光器. 激光器腔长为900μm，电流注入区条宽为100μm，两端的无注入区宽度均为25μm. 镀膜后器件的阈值电流为0.4A，输出波长670±2nm，最大输出功率为1100mW, 水平、垂直发散角分别为8°, 40°. 表明该种结构可以提高器件的腔面光灾变功率.     

激光加工陶瓷强度的实验研究

进行了三点弯曲强度实验。结果：使用一定参量的Ｑ开关ＹＡＧ激光加工的陶瓷试件，不产生裂纹等加工缺陷，同时在表面产生了很强的压缩应力，所以试件保持了基体原有的强度和性能，从而证明了陶瓷无裂纹激光加工法具有很高的实用性和可靠性。