合作信息
47. 用于激光精密加工的266nm深紫外光源
發布單位:南開大學
所屬行業:電子信息
合作信息類型:意向合作
機構類型:高等院校
供求關系:供應
合作信息期限:2016-12
參考價格:面議
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合作信息簡介
具有高科技含量的激光精細、精密加工技術是激光行業的科技發展目標之一。然而,目前在激光精細、精密加工業中仍沿用準分子激光器作紫外光源。準分子激光器輸出的光束大而方,聚焦后光束質量差;其設備龐大、成本高;最大缺點是使用有毒氣體作工作介質,不利于安全和環保。目前國內外都致力于用四倍頻方法研制緊湊型深紫外固體激光器,把這種紫外光源安裝到激光設備上,就可以方便地進行激光精密加工和標識。
例如,在對金、銀等金屬進行激光焊接時,由于其對1μm以上光束反射率極高,一般在98%以上,所以,目前市場上的激光焊接機(以Nd:YAG或CO2激光器為光源的)均不能對這些有光澤的金屬直接焊接,而需做一些預處理,其工序多、強度大、效率低,不適合大生產要求。據文獻報道,這些光澤金屬則對266 nm深紫外光的吸收系數高達65%以上。如用266 nm深紫外光源,就便于實現激光直接焊接。例如,在焊接0.1mm厚度的太陽電池銀質電極引線時,現有的激光焊接機均不能直接焊接,而將來研制成功了266 nm深紫外光源后,安裝到激光設備上就可以很方便地解決這一難題,替代目前的手工壓焊方法。另外,空間太陽電池板為防止宇宙射線輻射,需在表面上鋪一層特種玻璃蓋片,其厚度僅200μm,邊緣部分需要異型精密切割。采用CO2激光器進行切割后,由于其10.6μm波長太長,發現切縫粗糙,達不到精度要求。而Nd:YAG激光切割機的波長對這種玻璃是透明的根本無法切割。所以,只有采用超短波長的266 nm深紫外光作光源,才能實現這種精度小于0.1μm的激光精密加工要求。同時,這種超短波長光源也適合在透明工件上進行激光精密標識的應用。不僅如此,在集成電路生產中其也有廣泛的應用前景。
國外現狀
國外已經研制成功了實用化、緊湊型266 nm深紫外光源,例如,美國Applied Material CO.采用LD陣列泵浦Nd:YAG晶體產生1064nm基頻光,然后,通過四倍頻方法輸出波長為266nm連續激光,輸出功率達到3W。德國研制的SpitLight600型氙燈泵浦266nm深紫外脈沖固體激光器,輸出單脈沖能量為80mJ ,重復頻率20Hz,脈沖寬度7ns ,光斑6.5mm。以上型號的光源均可以方便地安裝到激光應用設備上,實現對透明工件或光澤金屬的激光精密加工和標識。
國內現狀
目前國內還未有達到實用化的、輸出功率達到瓦量級的266 nm深紫外光源的研究成果報導。
國產倍頻晶體的現狀
國產倍頻晶體完全達到了普及應用水平,紫外倍頻的首選倍頻晶體及器件其輸出的最高功率預計可達到20W。
本項目采用腔外四倍頻方法研制了一種輸出波長為266nm的緊湊型深紫外光源。其平均功率達到瓦量級,經f-θ透鏡組聚焦后,光斑直徑小于20um,峰值功率達到10 kw,重復頻率:10~1000Hz,脈沖寬度最大到毫秒量級。最后將研制成功的這種深紫外光源安裝到激光切割機上,能對透明工件和光澤金屬進行激光精密加工和激光標識。
例如,在對金、銀等金屬進行激光焊接時,由于其對1μm以上光束反射率極高,一般在98%以上,所以,目前市場上的激光焊接機(以Nd:YAG或CO2激光器為光源的)均不能對這些有光澤的金屬直接焊接,而需做一些預處理,其工序多、強度大、效率低,不適合大生產要求。據文獻報道,這些光澤金屬則對266 nm深紫外光的吸收系數高達65%以上。如用266 nm深紫外光源,就便于實現激光直接焊接。例如,在焊接0.1mm厚度的太陽電池銀質電極引線時,現有的激光焊接機均不能直接焊接,而將來研制成功了266 nm深紫外光源后,安裝到激光設備上就可以很方便地解決這一難題,替代目前的手工壓焊方法。另外,空間太陽電池板為防止宇宙射線輻射,需在表面上鋪一層特種玻璃蓋片,其厚度僅200μm,邊緣部分需要異型精密切割。采用CO2激光器進行切割后,由于其10.6μm波長太長,發現切縫粗糙,達不到精度要求。而Nd:YAG激光切割機的波長對這種玻璃是透明的根本無法切割。所以,只有采用超短波長的266 nm深紫外光作光源,才能實現這種精度小于0.1μm的激光精密加工要求。同時,這種超短波長光源也適合在透明工件上進行激光精密標識的應用。不僅如此,在集成電路生產中其也有廣泛的應用前景。
國外現狀
國外已經研制成功了實用化、緊湊型266 nm深紫外光源,例如,美國Applied Material CO.采用LD陣列泵浦Nd:YAG晶體產生1064nm基頻光,然后,通過四倍頻方法輸出波長為266nm連續激光,輸出功率達到3W。德國研制的SpitLight600型氙燈泵浦266nm深紫外脈沖固體激光器,輸出單脈沖能量為80mJ ,重復頻率20Hz,脈沖寬度7ns ,光斑6.5mm。以上型號的光源均可以方便地安裝到激光應用設備上,實現對透明工件或光澤金屬的激光精密加工和標識。
國內現狀
目前國內還未有達到實用化的、輸出功率達到瓦量級的266 nm深紫外光源的研究成果報導。
國產倍頻晶體的現狀
國產倍頻晶體完全達到了普及應用水平,紫外倍頻的首選倍頻晶體及器件其輸出的最高功率預計可達到20W。
本項目采用腔外四倍頻方法研制了一種輸出波長為266nm的緊湊型深紫外光源。其平均功率達到瓦量級,經f-θ透鏡組聚焦后,光斑直徑小于20um,峰值功率達到10 kw,重復頻率:10~1000Hz,脈沖寬度最大到毫秒量級。最后將研制成功的這種深紫外光源安裝到激光切割機上,能對透明工件和光澤金屬進行激光精密加工和激光標識。