文档介绍：学位论文的主要创新点推导计算并约化双温方程,对建立的双温模型进行模拟,得出电子晶格变化关系,讨论耦合系数、脉冲能量等因素对激光烧蚀模型的影响。改进双温方程,建立适合二氧化硅的烧蚀模型,数值模拟出飞秒激光加工二氧化硅的形貌特征。一、二、
摘要关键词:飞秒激光:微加工;烧蚀;双温方程由于飞秒激光具备高精度,低热影响区等诸多优势,使得飞秒激光与物质相互作用有着无可比拟的优势,随着技术的愈发成熟,传统的一些微纳机械加工技术将逐渐的被激光技术取代。但是飞秒激光技术还存在许多问题,一是飞秒激光与物质相互作用,加工理论模型较复杂,由于飞秒激光与物质相互作用时间极短,宏观的很多热传导理论已不能满足研究分析。二是如何控制加工形貌,让其满足粗糙度要求。本文从理论和数值模拟对飞秒激光与二氧化硅相互作用进行研究,论文研究内容主要包括:苑擅爰す庥胛镏时砻嫦嗷プ饔貌奈⒔峁挂约***擅爰す庥氩牧舷嗷作用的类型以及机理进行研究,为建立合理的激光烧蚀理论与数值模型打下基础。苑擅爰す馍帐吹乃履P徒型频迹蓟扑恪U莆账路匠痰睦论数值意义。⒎擅爰す庥胛镏氏嗷プ饔玫氖P汀@靡晃路匠淌的D其相互作用的过程。再通过建立二维双温方程,近一步研究两者相互作用的过程,计算温度,深度以及其他参数的变化关系。慰级趸璧男灾剩⑹屎掀浼庸ぬ匦缘氖P停⑶夷D獬龇秒激光烧蚀二氧化硅的加工形貌,讨论不同因素对加工形貌的影响。悸巧杷俣龋す饽芰浚龀迨纫蛩囟陨帐垂痰挠跋欤慈范ㄏ邻加工形貌的合理搭接。
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⒓庸ぁ.ü庾泳酆霞庸ぁ13l1311l13212第二章双温方程的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯双温方程的改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯221142221422318双温方程的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.2311923220本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章飞秒激光烧蚀的数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯有限差分法的引入⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯差分形式的建立与计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3212632228计算结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第四章二氧化硅表面的烧蚀模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯二氧化硅烧蚀模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4113741238烧蚀模拟计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l3
52150烧蚀模拟结果讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第五章烧蚀加工尺寸的控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯飞秒激光烧蚀的加工系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯扫描速度对烧蚀的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.杷俣榷约庸ば蚊驳纳疃扔跋臁535第六章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61{53展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。发表论文和参加科研情况说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯致‘谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..1l
学的一个突破。年,眦岢鲈诠馄挡ǘ斡τ肕原理,第一章绪论飞秒激光加工技术的发展年爱因斯坦提出了一个假设,认为光子和原子之间的相互作用包括受激吸收、受激辐射和自发辐射三种过程。该假设模型推导得出的公式和实验结果完全符合,受激辐射吸收理论由此诞生。理论中认为在光子的激励下,原子和分子可以产生光子的受激辐射和吸收,从应用层面上看,该理论预测了利用受激辐射实现光放大的现象。从此受激辐射作为激光技术的基础,一直支持着激光技术的发展。年,,琍提出利用受激辐射放大电磁波的NI{3(MASER)并在理论层面上做了计算和证明,研制了尺度远大于波长的开放式谐振腔,同时,Prol(110rovMASERBIoembergen能级原子系统实现原子数反转分布。最终年完成第一台红宝石激光器,激光技术走迸了人类科研以及生产生活中。作为二十世纪最伟大的发明之一激光历经五十余年,从第一台HeNeC02CW激光器、固体锁模激光器再到量子阱半导体激光器、二极管泵浦固体激光器、红外激光器,:激光器,激光技术不断走向成熟。相对于传统机械制造与加工,激光优势显著。在加工过程中不接触被加工材料,属于非接触加工,没有传统加工的器件损耗,可以保证加工质量与效率的统一,并且加工过程易于控制;被加工材料的范围也比传统加工