熔融石英三维微加工中超快激光参数的优化

摘要： 我们针对熔融石英的三维微加工开展了一项激光参数优化研究，通过超快激光直写辅助化学蚀刻技术，旨在实现高表面质量、高产量生产及复杂曲面等实际应用关键目标。实验采用1030nm波长、最高2MHz重复频率，测试了300飞秒与1皮秒两种脉冲宽度、0.1-1.6微焦耳脉冲能量范围、三种偏振态（圆偏振/平行偏振/垂直偏振）以及3至10,000次脉冲重叠数量对1毫米厚熔融石英纳米光栅及一维/二维选择性蚀刻的影响。在一种配置下，经80微米高斯滤波后获得21.8纳米均方根表面粗糙度；另一种配置中，在保证1平方毫米区域（覆盖玻璃厚度）表面粗糙度小于400纳米（滤波后均方根值）的前提下，测得2MHz重复频率下的最大加工速度可达1.25米/秒。