超快激光脆性材料加工

2021-05-10 16:24:03

玻璃/蓝宝石脆性材料切割


       超快激光以其脉冲极短(皮秒、飞秒)、峰值功率极高的特点,在透明超薄材料的切割分离方面得到了广泛应用。采用超快激光切割化学强化玻璃时,高峰值功率密度的激光会引起强烈的非线性吸收,导致焦点附近的材料发生改性,改性区沿着激光扫描方向延伸,从而使得玻璃可以沿着改性截面断裂。但由于高斯光束的焦点深度较小,改性区的深度无法覆盖玻璃的厚度,导致玻璃断裂面偏离改性截面,无法实现精确的切割分离路径控制。为解决高斯光束聚焦焦深短不能适应玻璃精密加工问题,行业内普遍采用了基于整形的贝塞尔光束-“无衍射光束”。其横向光场分布不随光束的传播而变化,主瓣直径可小到几微米,但焦深可达几毫米,常被用于加工高深径比的光波导或微通道,在高功率密度的皮秒贝塞尔光束的作用下,每个脉冲都会在强化玻璃内加工出一条半径约1-3μm,覆盖整个厚度的柱状改性微通道,在这些改性微通道附近形成应力集中,当应力大于玻璃材料本身的抗拉强度时,裂纹形成生长最终分离。

       欧凌镭射超短脉冲激光器,凭借优异的光束质量、极高的峰值功率以及较高的重复频率等特点,可实现玻璃、蓝宝石等脆性材料的超精密切割(崩边小于10um)。除超短脉冲激光器外,欧凌镭射还可提供绿光纳秒脉冲激光器,以及定制款红外纳秒脉冲激光器等多种光源,可用于显示、光伏等多种行业的玻璃加工应用。



案例应用


玻璃蓝宝石切割.jpg

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