來自Femtum搭建的微機(jī)械加工、中紅外激光材料的應(yīng)用平臺

時(shí)間：2023-04-12作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：92

近期Femtum在其博客網(wǎng)站上發(fā)表了一篇文章。在這篇文章中，Femtum展示了其新的3μm激光加工實(shí)驗(yàn)平臺。隨著對中紅外激光器的工業(yè)需求不斷增長，Femtum的專業(yè)團(tuán)隊(duì)正在利用該平臺展示其對半導(dǎo)體、聚合物和**材料的*特的微加工能力。此平臺可使用我們的激光器用于測試您的應(yīng)用。




Femtum制造的**的激光器是市場上**款在中心波長約3微米處工作的中紅外（MIR）光纖激光器，其*特的性能還有待開發(fā)。Femtum Nano 2800激光器提供具有近乎**的高斯光束輪廓的高峰值功率脈沖，這使其非常適合于需要修飾半導(dǎo)體、聚合物、塑料和薄膜的*應(yīng)用。例如，我們已經(jīng)演示了焊接聚合物層、表面織構(gòu)和修飾、光纖剝離以及聚合物上的表面波導(dǎo)修飾。

這些應(yīng)用依賴于吸收中紅外光的材料的相互作用，從而能夠在微米級精確控制材料的修飾或去除。

由我們專業(yè)的*團(tuán)隊(duì)搭建的3μm中紅外激光微加工平臺為每一步的激光加工提供精準(zhǔn)控制。該系統(tǒng)旨在為您的工業(yè)應(yīng)用而去測試Femtum中紅外激光器*特的激光技術(shù)。







3μm激光加工實(shí)驗(yàn)平臺的微型定位平臺

微型定位臺使用高速、高精度三軸線性平移臺（ALS20030、AVSI-125、Aerotech）相對于激光焦點(diǎn)移動樣品。橫向平面中的移動范圍為300mm，分辨率為100nm。平臺的較大位移速度為500 mm/s。使用垂直載物臺（AVSI-125，Aerotech）和圖像識別系統(tǒng)，樣品沿光束傳播軸（z軸）精確定位。









3μm中紅外激光器加工頭

此處介紹了系統(tǒng)和不同模塊的概述。激光束通過光纖傳輸電纜傳輸。光纖連接到激光寫入頭，激光寫入頭通過垂直調(diào)整機(jī)械固定在結(jié)構(gòu)上。在激光傳輸模塊內(nèi)部，光束通過雙透鏡望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)擴(kuò)束，并傳輸?shù)接砂惭b在檢流計(jì)上的兩個折疊反射鏡組成的掃描儀。這些反射鏡用于以較高的速度掃描光束，較高可達(dá)幾米/秒。Femtum為3μm中紅外光纖激光器設(shè)計(jì)的快速快門，可在單次、突發(fā)或連續(xù)模式下打開3μm激光器，并可對傳輸?shù)拿}沖能量進(jìn)行精細(xì)控制。光束通過f-θ透鏡或高數(shù)值孔徑物鏡聚焦在樣品上，這些物鏡可以互換，以根據(jù)應(yīng)用要求調(diào)整工作距離和空間分辨率。加工頭可容納尺寸達(dá)250×200 mm的樣品。

Laser Femtum Nano 2800                           Fiber laser head




Femtum中紅外激光器3μm激光加工系統(tǒng)的視覺模塊

樣品暴露于聚焦的激光點(diǎn)，相互作用改變了材料的特性或是去除了材料的覆蓋層?？臻g分辨率由焦點(diǎn)處光斑的大小決定，由于單模光纖激光器提供了優(yōu)異的光束質(zhì)量，焦斑的尺寸可以小到幾微米。使用當(dāng)前的光束擴(kuò)展器和聚焦透鏡，光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑（NA）為0.67，理論光斑直徑為5.4μm，光束質(zhì)量M2=1.1。通過將能量調(diào)整到接近相互作用閾值，可以實(shí)現(xiàn)較小的特征。

光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)固定在激光寫入頭上，用于在激光過程中定位和觀察樣品。該系統(tǒng)使用了分別帶有4X和20X尼康顯微鏡物鏡的相機(jī)1和2，以提供足夠的分辨率來解析顯微鏡特征，并提供足夠的視野來觀察擴(kuò)展區(qū)域。可以安裝放大倍率較高的物鏡，以提高分辨率。相機(jī)3配備有遠(yuǎn)心透鏡，并對樣品的側(cè)視圖進(jìn)行成像。









Femtum 3微米激光器平臺的控制軟件

激光材料加工取決于幾個相互作用參數(shù)，如激光峰值強(qiáng)度、材料吸收、脈沖數(shù)或位移速度。激光能量被吸收，引發(fā)材料在微米尺度得到表面修飾或去除。為了優(yōu)化任何激光工藝或應(yīng)用，需要識別和精細(xì)控制關(guān)鍵參數(shù)，也需要探索參數(shù)以開發(fā)*特的配置方案。

為此，該平臺有一個由Femtum開發(fā)的計(jì)算機(jī)接口程序來控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制3微米激光器、平移臺、快門、檢流計(jì)掃描儀和視覺攝像機(jī)。同時(shí)，高性能軟件（DMC）可用于特定配置的程序控制。例如，平移臺可與掃描儀并行使用，實(shí)現(xiàn)大面積的快速處理。整個程序非常適合開發(fā)可重復(fù)的流程。

Femtum中紅外激光器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室已投入運(yùn)行，*團(tuán)隊(duì)可隨時(shí)為你潛在的中紅外加工應(yīng)用提供測試。














深圳維爾克斯光電有限公司專注于激光防護(hù)鏡,衍射光學(xué)元件,DOE等, 歡迎致電 18926463275

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