激光基礎(chǔ)講解

1、激光基礎(chǔ)大族數(shù)控科技冇限公創(chuàng)研發(fā)中心激光基本概念什么是激光激光在英文中是Laser (Li ghtAipl i f i cat i on by St i rrvl at ed &ri ssi on of Fhdi at i on的縮寫)字面意思是“通過輻 射的受激發(fā)射實現(xiàn)光放大”，實質(zhì)是光的受 激放大，簡稱為激光。激光是一種新型光 源，通俗點來說，攵光就圧俅發(fā)散角很 小能量高度集中的光源。激光的發(fā)展 1916年，愛因斯坦發(fā)表了關(guān)J：輻射的屋子理 論o文章提出了激光輻射理論，而這理論成 為激光理論的核心基礎(chǔ)。 I960年7月，美國科學家梅曼研究出了世界上第一 臺紅寶石固體激光器 60年代，我國科

2、學家王Z江院士(現(xiàn)為我司副董出 長兼總工程師)研制出我國第一只激光器,為我國 激光技術(shù)的開拓者之一。激光是如何產(chǎn)生的能量傳遞的三種方式 1 自發(fā)輻射2 受激輻射3 受激吸收9MK受激吸儀激光的王要特點激光是一種新型光源，它產(chǎn)生于光的受激 輻射，因為它與入射光具有相同的頻率、 相位、傳播方向，所以激光與普通光源相 比有著不同的特性，其主要有以F四種特 性：好好好 性性性度 色干時亮 單相方高 JZ lz XJZ )z12 3 4什么是激光器實際上激光器就是將具仃一定長度的光放 大器放在兩塊鍍冇島反射率的反射鏡構(gòu)成 的光學諧振腔內(nèi)，初始光強就會在兩反射 鏡間往返傳播，等效r放大介質(zhì)無限長， 經(jīng)過多

3、次受激輻射放大而形成軸向光的“ 激振蕩，在振蕩屮，當光強達到閾值大小 時，激光就產(chǎn)生了激光器的組成工作物質(zhì) 泵浦源 諧振腔激光工作介質(zhì)固體：紅寶石，玻璃，Nd： YAG等氣體：C02, M-M等液體：有機染料（大多數(shù)怙況足把有機染料潯于溶劑中（乙 醉、丙斜、水等）中使用，也有以蒸花狀態(tài)工作的）半導體:砂化銖等激光在PCB行業(yè)的應(yīng)用ItemCO2 LaserI 1 LaserEvc/mer LinerH tfiy尺川9JIM nm2” am2JN nmMin IMc Ma.l/v/)rruW “刖QpfWd 2H umlli uni or nMllerIpplkulitm8皿觸屜IkriHifi

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5、0.80.9 I 1.11.2-I R4， Marte ( u G7/mH avelenth (microns)激光器的分類RF型激光器Laser out putOurpur powverPuKc xichhHiKh reliable RFLaer.S7uWf -=140 mi!5“ m Spot50 m Spot激光光束的焦距嚴Laser Beam Focus ExampleBeam Input Dumteter = 2.5mm Lens Focal Lennfli HHhnmW Wv/r/r/F U)/l.eu% A7mvi/W Laser - 355/i/wFuchZV5/kM Ditu

6、Mter X/)ut ! e/Length (J)housed spot * IX umCO? Laser lO.MHhunn Focused spot = 540 tunD伽)Fur a SOuni (2mil)、po( and 5mm input bea/n9 D,for the 355nm is S$0mm(22) D:far the Hh60(hnm is JSnmt (0.7J典型的激光模式tem00激光與材料的作用Photo Thermu! Ablution QXorptiHeat Affect Zone/Bmw?/7fW(MvAiiionivPhoto C hemical Abl

7、utionParfidn / C hum hwcefuth 如加 ElectedHHIIlleut .l/fecf Zone Ikitu.IbiurptiiHiBondHrcakinAblaihmLaserallusion Length L MCPoJydeEre/mer266.07UVYJiG7TOf/TEA CO?9小RF822404激光波形調(diào)整Homogenize波形調(diào)整對加工的影響SingleNear SingleRound TopHat Top能量調(diào)整對加工的影響激光加工的光學特性Laser CharacteristicLaser Drilling Optichifra-He9l:9

8、3(Mmi I WiWintH-RFfRadio FreuencyiExdted 02TE KTransvene Excited Unwypherk)C02L ltravuAet:248nn5Snm-I I; YAGO tfrium Uumuium Gurnet Excin9er(Exdied /Wwr/ Ei7/M*r Liner:各種激光比較UVtYAGRF/CO2TEA/CU2ExcimerH uvelenlh266-355 (W)WM (IR)93OOI4UURi193S4H (IV)Puke mdthfnsi4(Z5UJKW15U. tMHf2KPule HehffKH)12/A5-

9、/.53000Praaica! Pulse Frequency (ppPulse to PuleStubililyf%)10103015激光加工的模式激光鉆孔的四種工藝ResinDirectEnlargeConformalWindowMaskCopper Direct加工模式-Burst加工模式Cycle加工模式Burst +Cycle1 shot2 shot3 shot200CO2激光器特性曲線1 kHz/100 Hzt 1 1 1 11 1102030405060708090100Pulse Width (us|5000501 1(M 一 nsno200200C02激光器特性曲線2.5(MN)sdso100 Hziff*11 kHz20030405060708090100Pulse Width (