專利名稱：水浴激光消融和激光加工的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光消融和加工，特別是一種水浴激光消融和激光加工的方法。
背景技術(shù)：
在激光消融中，需消融的樣品或工件(以下簡(jiǎn)稱樣品)置一般均暴露于空氣中。作用后的樣品表面會(huì)有各種形貌缺陷和應(yīng)力缺陷，加工精度也受到影響。在改進(jìn)的方法中，常常在消融過程中采用通惰性氣體或其他氣體(例如氧氣)的噴嘴作用于消融部位來隔離空氣和去除噴出物，對(duì)作用后的樣品表面有一定的改善。但這種方法只能改善表面的形貌而不能同時(shí)改善機(jī)械應(yīng)力分布；同時(shí)用氣體輔助在某些場(chǎng)合增加了操作難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在改善樣品表面的形貌的同時(shí)改善機(jī)械應(yīng)力分布，提高激光消融的總體質(zhì)量，提供一種水浴激光消融和激光加工方法。
本發(fā)明的目的通過以下措施來實(shí)現(xiàn)一種水浴激光消融和激光加工方法，將需要激光消融和激光加工的樣品置于盛有水的容器中，然后放置于激光輻照的范圍內(nèi)進(jìn)行激光消融或激光加工處理。樣品放置于水浴中阻斷了其暴露于空氣環(huán)境中的不利情況，水浴不但降低樣品表面的溫度，抑制激光消融飛濺物的產(chǎn)生和再沉積，改善樣品表面的光潔度和加工精度；而且對(duì)激光等離子體所產(chǎn)生的沖擊波起到反向增強(qiáng)的作用，對(duì)表面施以壓應(yīng)力，可以改善樣品表面的應(yīng)力分布，從而提高其機(jī)械性能。
本發(fā)明方法適用于耐水的樣品，比如硅片、玻璃等非金屬，并且適用于可在水中傳播的激光波段，藍(lán)綠激光被水吸收很小是很好的光源。
在本發(fā)明方法中，樣品完全浸泡于水中，水面高出樣品頂部1-10毫米。
與在先技術(shù)相比，本發(fā)明的水浴激光消融和激光加工方法，不僅改善樣品的表面形貌還提高了樣品的機(jī)械性能，具有使用方便、成本低廉和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的水浴法激光消融和加工的一種布局示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1為所示，激光器1采用Spectron-SL454G-Nd:YAG固體激光的532nm二次諧波輸出。激光經(jīng)過JD-1(專利號(hào)ZL96 2 29370.9)衰減器2后，一部分經(jīng)分束片3分光后由功率計(jì)4監(jiān)測(cè)。透過的激光用空間濾波器5整形。6為45°全反片，將入射激光偏轉(zhuǎn)45°，再經(jīng)小孔7和透鏡8匯聚到樣品10。樣品10浸泡于盛有水的容器9中，水面高出樣品頂部5-10毫米。是用本實(shí)施例進(jìn)行硅片打孔和切割，獲得了很好的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種水浴激光消融和激光加工的方法，其特征是將需要消融的樣品置于盛有水的容器中，然后對(duì)需要激光消融和激光加工的部位進(jìn)行激光輻照。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水浴激光消融和激光加工的方法，其特征是所述的水至少要覆蓋激光消融和激光加工的部位以上1-10毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水浴激光消融和激光加工的方法，其特征是樣品完全浸泡于水中，水面高出樣品頂部1-10毫米。
全文摘要
一種水浴激光消融和激光加工方法，將需要激光消融和激光加工的樣品置于盛有水的容器中，然后放置于激光輻照的范圍內(nèi)進(jìn)行激光消融或激光加工處理。樣品放置于水浴中阻斷了其暴露于空氣環(huán)境中的不利情況，水浴不但降低樣品表面的溫度，抑制激光消融飛濺物的產(chǎn)生和再沉積，改善樣品表面的光潔度和加工精度；而且對(duì)激光等離子體所產(chǎn)生的沖擊波起到反向增強(qiáng)的作用，對(duì)表面施以壓應(yīng)力，可以改善樣品表面的應(yīng)力分布，從而提高其機(jī)械性能。本發(fā)明方法適用于耐水的樣品，比如硅片、玻璃等非金屬，并且適用于可在水中傳播的激光波段，藍(lán)綠激光被水吸收很小是很好的光源。
文檔編號(hào)B23K26/00GK1475324SQ03129608
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者葉震寰, 樓祺洪, 董景星, 魏運(yùn)榮, 凌磊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所