通过fs激光消光来实现光学质量的玻璃表面微结构的途径
Dominika Schrödter1, Patryk Mietliński2, Bartosz Gapiński2
1Institute of Microtechnology (IMT), Faculty of Mechanical Engineering, Technical University of Braunschweig, Alte Salzdahlumer Straße 203, 38124, Braunschweig, Germany. d.schroedter@tu-braunschweig.de.
Scientific reports
|July 14, 2025
概括
这项研究优化了秒激光参数用于3D玻璃酸盐切除,最大限度地降低了表面粗度. 后处理进一步提高了光学和光流体应用的透明度和流性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 激光物理 激光物理
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 由于透明度,稳定性和生物相容性,玻璃基板对于光学,光子学和生物医学设备至关重要.
- 五秒激光器通过非线性吸收和高能量密度提供精确的材料处理.
- 玻璃微结构的3D制造需要对表面质量进行控制.
研究的目的:
- 为了研究秒激光参数对3D玻璃表面粗度的影响.
- 确定最佳的加工参数,以尽量减少表面粗性和防止基板损坏.
- 评估加工后对制造玻璃微结构的表面质量和光学性能的影响.
主要方法:
- 玻璃酸盐玻璃的五秒激光切除.
- 使用原子力显微镜 (AFM),微型计算机断层扫描 (μCT) 和扫描电子显微镜 (SEM) 的表面粗度分析.
- 用化 (HF) 蚀刻和回火对废弃结构进行后处理.
主要成果:
- 确定了影响表面粗性的关键激光参数 (脉冲能量,扫描线密度,脉冲重复率).
- 确定了特定的参数设置,以最大限度地降低粗度,并避免在3D玻璃剥离过程中破坏基板.
- 在后处理后实现了高度光滑和透明 (85.35%的透光率) 的微结构.
结论:
- 优化 femtosecond 激光处理参数对于实现高质量的 3D 玻璃结构至关重要.
- 后处理显著提高了激光切割玻璃的表面质量和光学性能.
- 开发的方法可以制造先进的微结构,用于要求高的光学和光流体应用.
