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紫外纳秒激光在玻璃基板上形成沟槽

DOI:10.3390/app10030987 期刊:Applied Sciences 出版年份:2020 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: 本研究报道了玻璃的激光刻槽工艺。实验采用紫外(UV)纳秒激光,通过调节激光功率、扫描速度、脉冲重复频率和扫描次数,在钠钙玻璃上制备刻槽。研究发现玻璃表面产生损伤的阈值功率密度约为6.37×10? W/cm2。单次激光扫描结果表明:在高激光功率和低扫描速度条件下,几乎不会发生材料去除,仅会在玻璃表层下方引发体积熔融和大尺寸热裂纹;随着激光功率降低和扫描速度提高,由于以熔融为主导的材料去除过程,会形成表面光滑的刻槽;当扫描速度进一步增大时,因冲击波引发的碎裂效应会产生表面粗糙的刻槽,该条件下可能产生微小裂纹或获得无裂纹刻槽。本研究还尝试通过多次激光扫描制备生物芯片用微通道,采用非零扫描间距进行多次激光扫描后,成功制备出近矩形且无裂纹、表面极为光滑的刻槽(宽度×深度:约220微米×约500微米)。
作者: Joonghan Shin,Kimoon Nam
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研究概述 实验方案 设备清单

研究紫外纳秒激光刻槽过程中激光功率、扫描速度、脉冲重复频率和扫描次数对玻璃表面形貌的影响。

该研究成功证明了使用紫外纳秒激光在钠钙玻璃上刻槽的可行性,确定了无裂纹沟槽形成的最佳条件,并提出了其在生物芯片通道制造中的潜在应用。

本研究仅限于钠钙玻璃和特定激光参数,未探讨其他类型玻璃或激光波长的影响。

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