《表2 激光脉宽与激光重复频率的关系》

《355 nm全固态紫外激光加工玻璃通孔工艺》

在激光能量密度为33.06 J/cm2、扫描速度为0.2 mm/s、离焦量为0的条件下，调节激光重复频率进行打孔实验。图5（a）～(c）为不同激光重复频率作用下玻璃通孔表面及侧壁SEM形貌图。当激光重复频率为30 kHz时，通孔侧壁形貌光滑，没有出现大量熔融物附着的现象。激光重复频率增加至45 kHz时，出现了小范围的裂损现象，除此之外，孔侧壁开始出现一些熔融物，孔边缘重凝区宽度为13.8μm。当激光重复频率增加到55 kHz时，通孔侧壁附着大量的熔融物，边缘重凝区宽度可达17.6μm。由图5(d）可以看出，随着激光重复频率的增加，玻璃通孔的锥度也随之变大。激光重复频率与脉宽有一定的对应关系。本文中使用的激光器脉宽与重复频率的对应关系如表2所示。激光能量密度一定时，激光脉宽随着重复频率的增加而增大，峰值功率降低。此时激光能量大部分用来使材料熔化而非汽化，通孔内蒸气气压减小不足以携带熔融物向外喷射。因此随着激光重复频率的增加，孔边缘及侧壁出现大量熔融物。同时孔侧壁熔融物的存在在一定程度上阻挡了激光对下层材料的刻蚀，使通孔锥度变大。