文档介绍：飞秒激光加工超光滑光学表面综述
精密和超精密加工技术、制造自动化是先进制造技术的两大领域，精密工程、精细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿，也是未来制造技术的基础。超精密加工是一门新兴的综合性加工技术，它集成了现代机械、电子、测量及材料等来越高。对于一些超硬材料和脆性材料以及复合材料，传统的加工方法无法满足加工的技术要求。激光抛光是一种新型材料表面处理技术，作为激光加工技术的重要应用之一，也随着激光技术的发展而出现并快速发展。由于激光抛光具有其他
加工方法无可比拟的优势，自20世纪90年代以来，许多西方国家的学者都开始对激光抛光进行研究，近年来，中国一些学者和科研机构也开始投入了对激光抛光技术的探索和研究工作［1］，［2］。
.激光抛光技术的发展
自1964年〜196研相继发明了CO2激光器、YAG激光器后，激光器在工业上的应用变成了可能。随着激光这种新能源的获得，材料加工的领域被大大拓宽，其中材料表面的激光处理就是激光应用的重要方面之一。材料表面的激光处理主
要集中在：材料表面激光相变硬化、激光合金化与涂覆、激光表面非晶化和微晶化、冲击硬化及激光对材料的表面改性等。近年来，随着材料科学，特别是材料表面科学的发展，激光器在材料科学中的应用得到进一部的拓宽；更由于工业应用中对材料表面的光洁度的要求越来越高，人们不断探索新的抛光技术，由于激
光独特的性质，激光抛光技术出现了。刚开始，人们利用CO2激光器、YAG激光器等连续激光器，对一些材料进行了表面抛光的研究，得到了比较好的符合要求的光滑面，但容易在表面产生少量的裂纹。现在研究人员把重点放在短波长准分子激光器和短脉冲的飞秒脉冲激光器上，利用它们抛光不易产生裂纹，抛光的效
果更好。从90年代中期以来，在美国、俄罗斯、德国和日本等国家，广泛开展了金刚石薄膜的激光抛光研究，已经得到了纳米级的表面粗糙度；近年来，日本大阪大学激光研究院的研究人员选用193nm烧蚀波长和PMMA（光学材料）组配获得高的表面光滑度，%现在激光抛光已经在金刚石薄膜、高分子聚合物、陶瓷、半导体、光学元件、金属、绝缘体等得到广泛的研究。
.飞秒激光的产生
根据激光器工作方式的不同，激光通常可分为连续激光和脉冲激光。脉冲激光是指以脉冲工作方式的激光器发出的光脉冲，简单地说，好比手电筒一样，合
上开关立刻又关掉就是发出了一个“光脉冲”。用脉冲方式工作有它的必要性，比如发送信号减少热量的产生等等。近年来，超短光脉冲的产生、控制及应用获得了飞速地发展。人们通常将皮秒(ps,1012s)、飞秒(fs,1015s)光脉冲称之为超短光脉冲。从20世纪60年代激光白诞生到20世纪80年代，激光脉冲均处于皮秒量级。1981年，弗克等人利用碰撞锁模技术从染料激光器中首次获得了飞秒激光脉冲，所谓锁模技术是指将激光器中同时存在的不同模式的激光脉冲实现相位锁定。通
常飞秒激光系统由四部分组成：振荡器、展宽器、放大器和压缩器。在振荡器内，可利用锁模技术获得飞秒激光脉冲；展宽器将这个飞秒种子脉冲按不同波长在时间上拉开；放大器使这一展宽的脉冲获得充分能量；压缩器把放大后的不同成分的光谱再会聚到一起，恢复到飞秒宽度，从而形成具有极高瞬时功率的飞秒激光脉冲。20世纪90年代以后，随着飞秒钛宝石激光器的研制成功，获得了高功率