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飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真

吴东江 周思雨 姚龙元 马广义 庄娟

吴东江, 周思雨, 姚龙元, 马广义, 庄娟. 飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2243-2249.
引用本文: 吴东江, 周思雨, 姚龙元, 马广义, 庄娟. 飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2243-2249.
Wu Dongjiang, Zhou Siyu, Yao Longyuan, Ma Guangyi, Zhuang Juan. Simulation of micro-groove cross-section in femtosecond laser ablation of quartz glass[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2243-2249.
Citation: Wu Dongjiang, Zhou Siyu, Yao Longyuan, Ma Guangyi, Zhuang Juan. Simulation of micro-groove cross-section in femtosecond laser ablation of quartz glass[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2243-2249.

飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真

基金项目: 

国家自然科学基金(51175061);创新研究群体科学基金(51321004);辽宁省自然科学基金(201200615)

详细信息
    作者简介:

    吴东江(1964-), 男,教授,主要从事激光精密制造技术领域的研究。Email:djwudut@dlut.edu.cn

  • 中图分类号: TN249;O437.5

Simulation of micro-groove cross-section in femtosecond laser ablation of quartz glass

  • 摘要: 基于透明电介质的烧蚀率计算模型,建立了飞秒激光烧蚀石英玻璃的微槽截面形状仿真模型,并通过烧蚀实验验证了模型的可靠性。利用所建模型分析了光斑半径、脉冲能量和扫描速度等参数对微槽截面形状的影响规律。研究表明,减小光斑半径、提高脉冲能量或降低扫描速度均可以提高微槽的槽深和侧壁角;微槽的槽宽随脉冲能量的提高或扫描速度的降低而增大,但随光斑半径的增大,其呈现先增大后减小的规律,在脉冲能量为4 J、扫描速度为0.2 mm/s的条件下,槽宽在光斑半径为13 m时达到最大值8.13 m。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-07
  • 修回日期:  2015-01-10
  • 刊出日期:  2015-08-25

飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真

    作者简介:

    吴东江(1964-), 男,教授,主要从事激光精密制造技术领域的研究。Email:djwudut@dlut.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(51175061);创新研究群体科学基金(51321004);辽宁省自然科学基金(201200615)

  • 中图分类号: TN249;O437.5

摘要: 基于透明电介质的烧蚀率计算模型,建立了飞秒激光烧蚀石英玻璃的微槽截面形状仿真模型,并通过烧蚀实验验证了模型的可靠性。利用所建模型分析了光斑半径、脉冲能量和扫描速度等参数对微槽截面形状的影响规律。研究表明,减小光斑半径、提高脉冲能量或降低扫描速度均可以提高微槽的槽深和侧壁角;微槽的槽宽随脉冲能量的提高或扫描速度的降低而增大,但随光斑半径的增大,其呈现先增大后减小的规律,在脉冲能量为4 J、扫描速度为0.2 mm/s的条件下,槽宽在光斑半径为13 m时达到最大值8.13 m。

English Abstract

参考文献 (33)

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