摘要：本文我们研究了飞秒激光在微加工领域的应用。在材料加工中飞秒激光微加工相比较其他加工技术有着明显的优点，飞秒激光脉宽窄、功率高、精度高这些特点使得材料在加工过程中被烧蚀、破坏的程度明显减轻。同时也通过双温模阐述了在加工过程中，晶格的变化过程与电子能量之间的关系，并最终将材料的温度改变这一过程通过双温方程展现在我们眼前。此外，我们还分析了材料吸收能量过程中涉及到的非线性和线性吸收，最终发现在飞秒级激光情况下，非线性效应较强。63376

毕业论文关键词： 飞秒激光微加工，双温模型，能量吸收

Abstract：In this paper we study the applications of the femtosecond laser in the field of micromachining. When used for materials processing, femtosecond laser has many advantages compared to other processing techniques, among which the properties of narrow pulse width, high power, and high precision greatly reduce the extent of damage to the material in the process of machining. Furthermore, in terms of dual temperature model, the relationship between process variations of the lattice and the electron energy is explained, and we can see the temperature change of the material in this process by dual-temperature equation. In addition, we analyzed both linear and nonlinear absorption in the process of energy absorption of the material, eventually found that in the femtosecond laser case, the nonlinear effect is stronger.

Keywords：Femtosecond laser micromachining，Dual temperature model，Energy absorption

1  绪论 4

1.1  飞秒激光在加工中的优势 4

1.2  飞秒激光加工的应用领域 6

2  飞秒激光加工的模型及方式 8

2.1  双温模型 8

2.2  短脉冲激光下双温模型 9

2.3  材料对飞秒激光能量的吸收方式 9

2.4飞秒激光多光子加工 9

3  飞秒激光加工工艺 10

3．1  激光切割 10

3.2  激光打孔 11

3.3  激光打标 12

4  飞秒激光加工的影响因素 13

4.1激光器要求 13

4.2激光器操作 14

结  论 15

参考文献 16

致谢 17

1  绪论

    人类文明正在不断进步，在其进步的过程中，科学技术的发展起到了至关重要的作用，自瓦特改良蒸汽机到当今电力已成为城市的核心能源。从爱迪生的第一盏电灯取代了煤油灯，到现在这个电气网络主导的世界，科学技术推动着人类世界的发展。进入二十世纪后期，准确度更高，精细度更高，效率更高的技术才是现代科学最需求的。人类因此而掀起了微观的技术狂潮。

    固体激光器开启了激光技术的先河，其发展速度非常的快，有了先例，很多运转类型、工作方式的激光器接不断的被发明出。首先是固体激光器被气体激光器取代，再到后来的染料、半导体激光器等等的出现都推动着激光科学技术的发展[1]。然而，目前为止，将激光技术带向巅峰归功于飞秒激光的问世。这一新鲜血液的注入使得激光技术焕发了更强大的活力。