[go: up one dir, main page]

RU2013149554A - Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения - Google Patents

Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения Download PDF

Info

Publication number
RU2013149554A
RU2013149554A RU2013149554/02A RU2013149554A RU2013149554A RU 2013149554 A RU2013149554 A RU 2013149554A RU 2013149554/02 A RU2013149554/02 A RU 2013149554/02A RU 2013149554 A RU2013149554 A RU 2013149554A RU 2013149554 A RU2013149554 A RU 2013149554A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
film
laser pulse
ultrashort laser
optically transparent
transparent film
Prior art date
Application number
RU2013149554/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2551043C1 (ru
Inventor
Сергей Каренович Вартапетов
Алексей Захарович Обидин
Даниил Валентинович ГАНИН
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Оптосистемы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Оптосистемы" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Оптосистемы"
Priority to RU2013149554/02A priority Critical patent/RU2551043C1/ru
Priority to CN201490001146.1U priority patent/CN205927544U/zh
Priority to PCT/RU2014/000747 priority patent/WO2015069143A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2551043C1 publication Critical patent/RU2551043C1/ru
Publication of RU2013149554A publication Critical patent/RU2013149554A/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0676Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0838Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt
    • B23K26/0846Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt for moving elongated workpieces longitudinally, e.g. wire or strip material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/1224Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382Removing material by boring or cutting by boring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

1. Способ формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения, толщина пленки до 100 мкм, при котором сверхкороткий импульс лазерного излучения фокусируют установленным в воздухе объективом с числовой апертурой не менее 0,33, отличающийся тем, что сверхкороткий импульс лазерного излучения фокусируют через прозрачную для лазерного излучения среду с коэффициентом преломления не менее 1,5 в фокальную перетяжку, длина которой пропорциональна толщине слоя среды до фокуса при параксиальной аппроксимации, длина фокальной перетяжки больше толщины пленки; оптически прозрачную пленку помещают в фокальную перетяжку так, чтобы фокальная перетяжка перекрывала часть пленки, в которой формируют отверстие; устанавливают энергию сверхкороткого импульса лазерного излучения такой, чтобы плотность энергии лазерного излучения в области фокальной перетяжки превышала порог разрушения материала пленки.2. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения, содержащее источник сверхкоротких импульсов лазерного излучения, оптическую систему формирования и ведения луча, объектив с числовой апертурой не менее 0,33, установленный в воздухе, толщина пленки до 100 мкм, отличающийся тем, что устройство содержит прозрачную для лазерного излучения среду с коэффициентом преломления не менее 1,5, пленка установлена за слоем среды так, что фокус объектива при параксиальной аппроксимации расположен перед пленкой, фокус граничных периферийных лучей объектива расположен за пленкой.3. Устройство формирования п�

Claims (9)

1. Способ формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения, толщина пленки до 100 мкм, при котором сверхкороткий импульс лазерного излучения фокусируют установленным в воздухе объективом с числовой апертурой не менее 0,33, отличающийся тем, что сверхкороткий импульс лазерного излучения фокусируют через прозрачную для лазерного излучения среду с коэффициентом преломления не менее 1,5 в фокальную перетяжку, длина которой пропорциональна толщине слоя среды до фокуса при параксиальной аппроксимации, длина фокальной перетяжки больше толщины пленки; оптически прозрачную пленку помещают в фокальную перетяжку так, чтобы фокальная перетяжка перекрывала часть пленки, в которой формируют отверстие; устанавливают энергию сверхкороткого импульса лазерного излучения такой, чтобы плотность энергии лазерного излучения в области фокальной перетяжки превышала порог разрушения материала пленки.
2. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения, содержащее источник сверхкоротких импульсов лазерного излучения, оптическую систему формирования и ведения луча, объектив с числовой апертурой не менее 0,33, установленный в воздухе, толщина пленки до 100 мкм, отличающийся тем, что устройство содержит прозрачную для лазерного излучения среду с коэффициентом преломления не менее 1,5, пленка установлена за слоем среды так, что фокус объектива при параксиальной аппроксимации расположен перед пленкой, фокус граничных периферийных лучей объектива расположен за пленкой.
3. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения по п.2, отличающееся тем, что среда является жидкостью, закрытой от объектива прозрачным материалом с коэффициентом преломления равным коэффициенту преломления жидкости, пленка расположена в жидкости.
4. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения по п.3, отличающееся тем, что содержит систему перемещения пленки хотя бы по одной координате.
5. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения по п.3 или 4, отличающееся тем, что оптическая система формирования и ведения луча содержит систему сканирования хотя бы по одной координате.
6. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения по п.3, отличающееся тем, что жидкость это раствор NaCl в воде.
7. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения по п.2, отличающееся тем, что среда является плоскопараллельной пластиной материала, фокус объектива при параксиальной аппроксимации расположен за пластиной, числовая апертура объектива не менее 0,5.
8. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения по п.7, отличающееся тем, что содержит систему перемещения пленки хотя бы по одной координате.
9. Устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения по п.7 или 8, отличающееся тем, что оптическая система формирования и ведения луча содержит систему сканирования хотя бы по одной координате.
RU2013149554/02A 2013-11-07 2013-11-07 Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения RU2551043C1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149554/02A RU2551043C1 (ru) 2013-11-07 2013-11-07 Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения
CN201490001146.1U CN205927544U (zh) 2013-11-07 2014-10-07 用超短激光脉冲在光学透明薄层上打出精密孔的装置
PCT/RU2014/000747 WO2015069143A1 (ru) 2013-11-07 2014-10-07 Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149554/02A RU2551043C1 (ru) 2013-11-07 2013-11-07 Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2551043C1 RU2551043C1 (ru) 2015-05-20
RU2013149554A true RU2013149554A (ru) 2015-05-20

Family

ID=53041802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149554/02A RU2551043C1 (ru) 2013-11-07 2013-11-07 Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN205927544U (ru)
RU (1) RU2551043C1 (ru)
WO (1) WO2015069143A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735802C1 (ru) * 2019-11-01 2020-11-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) Способ изготовления микродиагностического устройства
CN115815793B (zh) * 2022-11-09 2025-08-26 之江实验室 光学各向异性晶体纳米孔的湿法辅助-飞秒激光加工方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1718487A1 (ru) * 1989-03-27 1994-02-15 Особое конструкторское бюро "Старт" Способ лазерной пробивки отверстий и устройство для его осуществления
US5916462A (en) * 1993-09-13 1999-06-29 James; William A. Laser drilling processes for forming an apertured film
EP1670612B1 (de) * 2003-10-06 2012-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung eines lochs
JP4222296B2 (ja) * 2004-11-22 2009-02-12 住友電気工業株式会社 レーザ加工方法とレーザ加工装置
SG187059A1 (en) * 2010-07-12 2013-02-28 Filaser Inc Method of material processing by laser filamentation
TW201343296A (zh) * 2012-03-16 2013-11-01 Ipg Microsystems Llc 使一工件中具有延伸深度虛飾之雷射切割系統及方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2551043C1 (ru) 2015-05-20
WO2015069143A9 (ru) 2015-09-11
CN205927544U (zh) 2017-02-08
WO2015069143A1 (ru) 2015-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016128888A (ru) Резка прозрачных материалов сверхбыстродействующим лазером и система фокусировки пучка
RU2014124946A (ru) Устройство для проведения офтальмологической операции, способ проведения операции и контактный элемент из стекла
KR101655428B1 (ko) 베셀 빔을 이용한 절단용 광학기기 및 그를 이용한 절단 장치
CN203786376U (zh) F-θ物镜
JP2017502844A5 (ru)
CN102601521A (zh) 一种用飞秒激光脉冲序列对透明介质内部加工的方法
PH12014500824A1 (en) Aberration-correcting method, laser processing method using said aberration-correcting method, laser irradiation method using said aberration-correcting method, aberration-correcting device and aberration-correcting program
JP2014219306A5 (ru)
JP2017500608A5 (ru)
RU2012154354A (ru) Источник света с лазерной накачкой и способ генерации излучения
RU2014137673A (ru) Способ и устройство для офтальмологических устройств, включающих в себя циклоидально ориентированные жидкокристаллические слои
WO2016010943A3 (en) Method of and system for arresting crack propagation
WO2009122417A3 (en) Method for creating, trapping and manipulating a gas bubble in liquid
JP2010161092A5 (ru)
RU2014137672A (ru) Способ и устройство для офтальмологических устройств, включающих в себя градиентно упорядоченные жидкокристаллические слои и диэлектрические слои особой формы
MX2016003664A (es) Dispositivo y procedimiento de marcado laser de una lentilla oftalmica con un pulso laser de longitud de onda y energia por pulsos seleccionados.
RU2014137444A (ru) Способ и устройство для офтальмологических устройств, содержащих жидкокристаллические слои, имеющие градиентный показатель преломления и заданную форму
BR112014023757A8 (pt) Sistema para tratamento de uma camada de tecido de pele humana
JP2014157282A5 (ru)
CN103424871B (zh) 周期局域空心光束自重建的光学系统
JP2013137267A5 (ru)
MY186299A (en) Fluorescence detecting apparatus
RU2013117721A (ru) Устройство и способ обработки материала при помощи сфокусированного электромагнитного излучения
RU2013149554A (ru) Способ и устройство формирования прецизионных отверстий в оптически прозрачной пленке сверхкоротким импульсом лазерного излучения
CN203480128U (zh) 周期Bottle beam自重建的光学系统