飛秒激光器的發(fā)展改變了微加工技術。它可以高速、高精度地加工薄、透明和半透明的材料。飛秒激光提供了一種在脆性材料上產(chǎn)生切口、孔和劃痕的可靠方法。
薄玻璃廣泛用于光子學、微電子學、顯示和生物醫(yī)學芯片中，因此這些領域的科研工作中需要可靠高產(chǎn)量高質量的玻璃加工工藝。
早先，由于長脈沖會引起熱損傷，因此對玻璃進行激光加工的良率很低。如今，飛秒激光器提供超短脈沖，具有非常高的峰值功率，可以對薄透明材料進行表面和塊狀材料內部修飾。
圖1▲ 利用ORIGAMI XP激光切割的100 µm厚度的AF32®玻璃
飛秒級超短脈沖寬度比材料中的電子-聲子耦合過程都短，因此超短的飛秒脈沖寬度，意味著在飛秒時間尺度傳遞能量，這能很好的抑制熱影響區(qū)的形成和熱損害。這種“冷燒蝕”方式實現(xiàn)了高精度和高分辨率的微加工處理，并具有較高的處理可靠性。緊密聚焦的光束可以在微尺度上非常高分辨率地對復雜形狀進行微加工。
在NKT Photonics的應用實驗室中，演示了使用1030nm波長ORIGAMI XP激光通過燒蝕切割50 µm和100 µm薄的AF32®玻璃。圖1顯示了具有非常干凈的邊緣的切口，并且沒有長脈沖激光經(jīng)常出現(xiàn)的熱損傷或裂紋現(xiàn)象。
與通過內部修飾玻璃實現(xiàn)的加工（稱為“隱形”激光加工）相比，燒蝕工藝總體上更快，并且為切割各種閉合形狀（例如圓形）提供了更大的靈活性。
圖2▲ 在100µm厚的AF32®玻璃上使用ORIGAMI XP激光切割了復雜的線條和曲線。切割輪廓干凈，無微裂紋
近年移動終端設備中使用的薄、柔性的顯示面板的高速增長，推動了市場對薄玻璃切割技術的關注。 在一種稱為劃線和折斷的技術中，玻璃的劃線使用的是激光技術。
使用超快激光刻劃的玻璃可以提供更一致，更可預測的破碎過程，并且切割邊緣更直，產(chǎn)量更高。
在NKT Photonics的應用實驗室中，我們展示了在50 µm厚度薄玻璃上深度為20 µm的干凈劃痕，如下所示。橫截面輪廓顯示出理想的干凈“V形”，沒有任何裂紋，這對于隨后的斷裂過程是非常理想的。
圖3▲ 用ORIGAMI XP激光劃刻50 µm厚度 AF32®玻璃。劃出一個V形通道，通道度為15 µm，深度為20 µm。
激光提供了一種非接觸式和清潔的鉆孔技術，該技術通過沖擊式的打孔技術來鉆出小孔。在NKT Photonics的應用實驗室中，使用紅外1030nm波長的ORIGAMI XP激光在100 µm厚的玻璃上鉆出非常小的15 µm直徑的孔。當然使用515nm波長的綠光ORIGAMI XP激光可以打出更小的孔。
圖4▲ 使用ORIGAMI XP激光在100 µm厚的AF32®玻璃中鉆出四個直徑<15 µm的孔。
實驗結果表明，NKT Photonics的超快激光器發(fā)出的飛秒脈沖非常適合薄玻璃的微加工。
ORIGAMI XP系統(tǒng)基于緊湊的啁啾脈沖放大技術平臺，能夠在1030 nm處提供高達75µJ的脈沖能量，5 W的平均功率以及小于400 fs的脈沖持續(xù)時間。
風冷，單箱，易于集成
<400 fs標準脈沖寬度
5 W / 75 µJ @ 1030nm
2.5 W / 40 µJ @ 515 nm
1 W / 20 µJ @ 343nm
單發(fā)(Single-shot)和按需脈沖(Pulse-on-Demand)
雙輸出波長模塊
出色的脈沖能量和指向穩(wěn)定性
工業(yè)，堅固的設計
可以任意方向安裝
實時脈沖能量測量和控制
高可靠性
亦可用水冷
