破裂超快激光接的石英玻璃的玻璃
Xianshi Jia1, Yinzhi Fu1, Kai Li1
1State Key Laboratory of Precision Manufacturing for Extreme Service Performance, College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 13, 2025
概括
研究人员开发了一种新的爆发模式超快激光接技术. 这种方法在石英中实现了前所未有的接深度,高达5毫米,提高了各种应用的材料连接能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 制造业 工程 制造工程
背景情况:
- 透明材料的超快速激光接对于传感器和微流体等应用至关重要.
- 目前的方法在接深度上面临限制,原因是短的激光雷利长度,阻碍了毫米尺度的连接.
- 在透明材料中实现更深的接在激光加工中是一个重大挑战.
研究的目的:
- 为了克服传统超快激光接的深度限制.
- 为了研究突发模式超快激光参数对接性能的影响.
- 建立一种用于透明材料深的新方法.
主要方法:
- 利用时间造型来实现Burst模式的超快激光输出,具有不同的子脉冲数.
- 采用高速影子现场成像来监测接过程和化结构的形成.
- 分析了合石英样本的短暂过程和断裂行为.
主要成果:
- 演示爆发模式的五秒激光接,能够在石英中形成高达5毫米深的化结构.
- 在优化爆发模式参数 (238 fs,1035 nm,1000 kHz,12 个子脉冲,28.9 μJ) 的情况下,达到超过 18.18 MPa 的强度.
- 确定了滴化结构形成背后的机制,并分析了断裂行为.
结论:
- 爆发模式超快激光接技术使透明材料的深能够克服以前的深度限制.
- 这种方法为接曲面和大尺寸透明材料提供了一种新的方法.
- 潜在的应用包括改善光电设备的包装,提高航空航天材料的窗口强度.
