近年來高功率高光束質(zhì)量的
激光器 在各行
材料加工行業(yè)的應(yīng)用得到迅猛發(fā)展，
激光器種類繁多：不同結(jié)構(gòu)分為氣體激光、固體激光、
光纖激光、
半導(dǎo)體激光成為支撐材料加工行業(yè)的主流；其
波長范圍從遠(yuǎn)紅外到深紫外均能覆蓋到（200nm~20um），不同的行業(yè)亦會(huì)使用到不同的功率范圍，不同的光束質(zhì)量，不同的激光輸出方式等等。在加工薄膜非金屬材料，半導(dǎo)體晶圓切割，有機(jī)玻璃切割、鉆孔、打標(biāo)等領(lǐng)域?yàn)榱藴p少熱效應(yīng)影響，希望小孔徑光斑作用及高峰值功率，紫外激光的作用和地位就是那么的出色和不可替代。
:z`L) 對于金屬加工的波長多為紅外波段，以期望高功率高熱量來作用加工金屬，但其紅外或可見光通常靠產(chǎn)生高亮度的局部加熱使材料氣化、熔化的方式來進(jìn)行加工。但這種熱量會(huì)導(dǎo)致激光作用區(qū)域的周邊材料受到影響甚至被破壞，因而限制了加工邊緣質(zhì)量和工業(yè)應(yīng)用范圍。而紫外激光是短波長高能量光子激光，其作用到物質(zhì)上是直接破壞材料原子組分的化學(xué)鍵，而不產(chǎn)生熱量，所以一般都把紫外激光加工稱作“冷”加工。
8/@*6J 紫外激光在市場上主要有兩種：氣體紫外激光器、固體紫外激光器。固體紫外激光器由于其效率高及體積小等優(yōu)點(diǎn)在市場上占有較大份額。固體紫外激光器還有著半導(dǎo)體泵浦激光器的優(yōu)點(diǎn)：熱損耗低，晶體吸收效率高，易維護(hù)，峰值功率高。
*JOp)e0 b 固體紫外激光器一般選用基頻1064nm紅外光進(jìn)行3倍頻輸出266nm，抑或先倍頻成532nm，再由532nm倍頻光與未轉(zhuǎn)換的基頻光和頻成355nm進(jìn)行輸出。倍頻一般采用高透非線性晶體，形式一般有角度匹配及溫度匹配，而結(jié)構(gòu)又可以分為腔內(nèi)倍頻及腔外倍頻兩種。實(shí)現(xiàn)相位匹配條件的方法：由于一般介質(zhì)存在正常色散效果，即高頻光的折射率大于低頻光的折射率，如n2ω―nω大約為10－2數(shù)量級。?k≠0。但對于各向同性晶體，由于存在雙折射，我們則可利用不同偏振光間的折射率關(guān)系，尋找到相位匹配條件，實(shí)現(xiàn)?k＝0。此方法常用于負(fù)單軸晶體，下面以負(fù)單軸晶體為例說明。圖2中畫出了晶體中基頻光和倍頻光的兩種不同偏振態(tài)折射率面間的關(guān)系。圖中實(shí)線球面為基頻光折射率面，虛線球面為倍頻光折射率面，球面為o光折射率面，橢球面為e光折射率面，z軸為光軸。
=d$m@rc0r 折射率面的定義：從球心引出的每一條矢徑到達(dá)面上某點(diǎn)的長度，表示晶體以此矢徑為波法線方向的光波的折射率大小。實(shí)現(xiàn)相位匹配條件的方法之一是尋找實(shí)面和虛面交點(diǎn)位置，從而得到通過此交點(diǎn)的矢徑與光軸的夾角。圖中看到，基頻光中o光的折射率可以和倍頻光中e光的折射率相等，所以當(dāng)光波沿著與光軸成θm角方向傳播時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)相位匹配，θm叫做相位匹配角。
W[LQ $uj 紫外激光加工在高端應(yīng)用市場主要有下列用途：晶圓基片切割，
太陽能電池板切割，玻璃材料切割，有機(jī)材料標(biāo)刻，微電路生產(chǎn)，微
納米加工生產(chǎn)等等。一般晶圓材料堅(jiān)硬，體積小加工精度要求高，采用物理劃片機(jī)進(jìn)行加工，震裂方式分離，會(huì)造成崩邊，切口不良，刀口鈍化等現(xiàn)象，限制產(chǎn)品良率的提高，而采用紫外激光器進(jìn)行藍(lán)寶石基底，半導(dǎo)體晶圓基底的切割可以得到更小的切口，和高速切割而無熱區(qū)影響，大大提高良率。
8 &:dzS 紫外激光的應(yīng)用在智能型手機(jī)崛起的帶動(dòng)下，也逐漸有了發(fā)展的空間。過去因?yàn)槭謾C(jī)的功能不多，而且激光加工的成本高昂，激光加工在手機(jī)的市場中占有的地位并 不多，但是現(xiàn)在智能型手機(jī)的功能多，整合性高，在有限的空間內(nèi)要整合數(shù)十種的
傳感器及上百個(gè)功能器件，且組件成本高，因此對于精度、良率及加工要求均大大 增加，紫外激光在手機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出多種應(yīng)用。
!jR 1! i <9[>+ X 智能型手機(jī)的最大特色就是觸屏的功能，電容式觸摸屏可以做到多點(diǎn)觸控，對應(yīng)電阻式觸摸屏，其壽命更長、反應(yīng)更快，因此電容式觸摸屏已成為智能型手機(jī)選擇的主流。
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i ^t iow"X6_l_ 陶瓷在人類歷史中一直占據(jù)重要的角色，從日用品、裝飾用品到工業(yè)應(yīng)用，都可看到它的足跡。上個(gè)世紀(jì)電子陶瓷應(yīng)用逐漸成熟，應(yīng)用范圍更廣，例如散熱基板、壓 電材料、電阻、半導(dǎo)體應(yīng)用、生物應(yīng)用等，除了傳統(tǒng)的陶瓷加工工藝外，陶瓷加工也因應(yīng)用種類的增加，進(jìn)而進(jìn)入了激光加工領(lǐng)域。按照陶瓷的材料種類可分為功能 陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷及生物陶瓷�？捎糜诩庸ぬ沾傻募す庥蠧O2激光、YAG激光、綠光激光等，但是隨著元器件逐漸小型化，以及YAG激光或光纖激光加工已經(jīng)無法滿足其要求，因此紫外激光加工成為必要的加工方式，他可對多類陶瓷進(jìn)行加工。CO2激光加工與紫外激光 加工的陶瓷切割效果對比圖如下：
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