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纳秒激光处理加工

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纳秒激光处理加工相关的资讯

  • 理化所三维金属纳米结构飞秒激光加工获重要进展
    中科院理化技术研究所段宣明团队、日本理化学研究所河田聪团队通过合作,近日在利用飞秒激光多光子纳米加工技术进行三维微纳结构制备的研究中获得重要进展,成功突破了光学衍射极限,实现了纳米尺度的三维金属纳米结构加工。近年来,利用飞秒激光直写技术进行三维纳米结构加工,已成为一个广泛受到关注的研究工作。该研究团队利用基于非线性光学原理的飞秒激光多光子直写纳米加工技术,突破衍射极限,利用多光子聚合反应成功地获得纳米尺度加工分辨率,并实现了功能性纳米复合材料的三维微纳结构加工。金属纳米材料与结构在电子信息、生物检测等多个领域有重要应用前景,但是加工制备具有各种金属三维纳米结构,仍然是目前国际上研究开发的热点与难点。在利用飞秒激光多光子三维纳米加工技术进行金属纳米结构加工的研究中,加工分辨率长期徘徊在微米至亚微米尺度范围,未能实现突破光学衍射极限的纳米尺度加工。针对飞秒激光多光子还原制备金属纳米结构过程中,金属纳米粒子在激光作用下易于生长成为大块晶体的问题,研究团队提出了利用表面活性剂限制金属纳米材料生长,以获得三维金属纳米结构的思路。他们在硝酸银水溶液中添加了含有肽键的羧酸盐阴离子表面活性剂,使多光子光化学还原的银纳米粒子由微米及亚微米尺度不均一分布,成为尺寸约20纳米的均一分布,获得了仅为约激光波长六分之一的120纳米线宽的银纳米线,成功地突破光学衍射极限,实现了纳米尺度加工与三维金属纳米结构的加工。同时,激光加工所用功率也由数十毫瓦降低到了一毫瓦以下,为进行金属纳米结构的多光束平行快速加工奠定了技术基础。该项研究工作成果发表在5月18日出版的Small上。该研究工作所展示的任意三维金属纳米结构加工能力,使飞秒激光多光子三维纳米加工技术具备了在微纳电子器件的三维金属纳米布线与三维金属T型栅、人工介质材料、亚波长等离子光学器件、表面等离子生物传感器及太阳能三维纳米电极等纳米器件制备中获得广泛应用的可能性。中国科学院、科技部国际科技合作计划、日本科学技术振兴机构对该研究工作给予了支持。
  • 飞秒激光结合自组装复合加工技术获突破
    p style="text-indent: 2em "记者从中国科学技术大学获悉,该校工程科学学院微纳米工程实验室利用飞秒激光引导毛细力自组装复合加工方法,实现了手性可控三维微结构和三维金属纳米间隙结构的灵活制备,并实现了在涡旋光手性检测和高灵敏度生化检测方面的应用,相关研究成果日前分别发表在《先进材料》和《先进功能材料》上。/pp style="text-indent: 2em "手性微结构在光学和力学等领域具有重要的应用潜力,可以用于构筑多种多样的光学和力学超材料。目前三维手性微结构的灵活、可控制备仍存在诸多困难。中国科学技术大学微纳米工程实验室在飞秒激光复合加工方面开展了长期的系统性研究。在前期工作中,他们通过将飞秒激光直写与毛细力自组装技术结合,开发了新型的飞秒激光复合加工方法,实现了复杂多层级聚合物结构的制备,并在微物体操纵、微粒制备、微光学、仿毛细血管微通道制备等多个领域开展了应用研究。/pp style="text-indent: 2em "在前期工作的基础上,研究团队将飞秒激光直写与毛细力驱动自组装技术相结合,通过调控微结构的空间排布、结构尺寸等参数,引导毛细力的方向和大小,成功制备了多层级手性微结构,并展示了该方法高度的灵活性和可扩展性。/pp style="text-indent: 2em "此外,该研究团队还利用这种飞秒激光复合加工方法成功制备了三维金属纳米间隙结构,并实现了典型表面增强拉曼光谱SERS标的物R6G和抗癌药物DOX的高灵敏度检测。该研究为非平坦表面上构建金属纳米间隙结构提供了一种新的方法,有望将基于微流体的表面增强拉曼光谱检测技术应用于精准医疗、实时在线检测等领域。(记者吴长锋)/p
  • 欧波同应邀参加中国激光微纳加工技术大会
    2016 年 9 月 21-23 日,“中国激光微纳加工技术大会”在苏州召开。国内著名激光专家集结于此,共同商讨微纳加工,为推动苏州乃至全国的激光产业发展贡献力量。欧波同有限公司应邀出席了此次盛会并带来了报告分享,为激光行业注入了国际尖端的科技力量。 本次会议的三大主题分别为“激光微纳加工前沿技术”、“集成电路 IC、光伏、电子芯片等的激光处理”、“激光在电子产品、移动终端的工艺解决方案”。 欧波同高级工程师为与会专家学者带来了“欧波同微纳米结构显微分析系统解决方案”的精彩分享。介绍了欧波同旗下微纳米分析产品线,从光学微观形貌观察到电子光学纳米形貌的分析,以及能谱、背散射、背散射衍射、波谱、阴极荧光等一系列电镜辅助分析手段,为与会专家提供了一套完整的微纳米全系统实验室解决方案,充分拓展了蔡司显微镜在微纳米研究中的功能。 工程师还为与会专家学者现场展示了蔡司的显微镜设备,并与许多参会专家纷纷就自己在实际工作中遇到的问题进行了深入的交流探讨。 目前,微纳加工技术已成为国家科学技术发展水平的重要标志。近年来,微纳技术的出现促使微纳加工向其极限加工精度——原子级加工进行挑战。 未来,激光微纳加工技术市场前景将更加广阔,此次论坛的开展将有利于激光微加工技术的普及推广,帮助客户找到最适用的显微镜分析系统解决方案一直是欧波同所追求的方向,作为将国际尖端显微镜检测技术引进到中国的先驱,提高中国激光微纳加工技术的整体质量控制水平是我们的责任。希望通过我们的技术与服务,不断为中国各领域的质量检测和科研创新带来全新的视野!
  • 飞秒激光烧蚀制备大面积均匀纳米结构进展
    最近,在中国科学院院士徐至展领导下,中山大学光电材料与技术国家重点实验室与中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室展开合作研究,在飞秒激光烧蚀制备大面积均匀纳米结构方面取得重要进展,相关成果发表在《光学快报》(Optics Express) (2008, 16, 19354-19365))。纳米科技领域国际著名期刊Small (2008, 4, No. 12, 2099)在News from the micro-nano world栏目以“大面积均匀纳米结构”(Large-area Uniform Nanostructures)为题专门报道了这项研究成果,并将它与美国科学家近期实现的“大面积组装单壁碳纳米管三维结构”并列为微纳结构合成制备新方法 另外,自然中国网站于2008年12月10日在Research Highlights栏目中也专栏推荐并重点介绍了该成果。  飞秒激光烧蚀具有低的破坏阈值及小的热扩散区的特点,可实现对材料的“非热”微加工,从而大大减小传统长脉冲激光加工中热效应带来的负面影响,显著提高加工精度,在光电器件微加工领域具有广阔的应用前景。但是由于传统激光直写方法的效率较低,目前飞秒激光烧蚀制备微纳结构在实际应用中尚不具备高的经济性。因此,探索如何直接用飞秒激光烧蚀高效地制备大面积均匀纳米结构是当前飞秒激光微加工领域的一个研究热点。  博士生黄敏及其导师徐至展等采用飞秒激光辐照自诱导亚波长纳米结构的途径,通过调控飞秒激光脉冲的波长、能量、偏振等条件并采用新颖的快速非相干调制技术,成功地在氧化锌、硒化锌等宽带隙材料及石墨表面实现了纳米光栅、纳米颗粒及纳米方块结构的大面积制备。这种利用飞秒激光烧蚀直接制备纳米结构的方法具有均匀性好,效率高,热效应小,通用性高,环保等优点,并克服了以往飞秒激光烧蚀制备纳米结构过程中的二度污染问题。更为重要的是,经过这种方法处理后,材料表面的光电特性发生了显著的改变,并可随纳米结构的改变而呈现不同的光谱特征。这种方法在新型光电器件等方面具有重要的潜在应用价值,有望提高LED照明器件的发光效率和增加太阳能电池的吸收效率。(来源:中科院上海分院)  (《光学快报》(Optics Express ),Vol. 16, Issue 23, pp. 19354-19365,Min Huang,Zhizhan Xu)
  • 生物医学玻璃的激光微加工—芯片实验室
    相信大家在部分科幻电影或动漫中,常常能看到可以植入人体的芯片,用来监控身体各个参数、增强人体机能和神经反应。芯片一旦植入,普通人就变身成为神秘特工或战士。而现实中随着马斯克的脑机接口正在一步步迈向临床,AlphGo把人类棋手完虐等以前只能在科幻电影中见到的“未来科技”,逐步在现实生活中出现的时候,拥有“小身材有大智慧”的AI芯片似乎也能够梦想照进现实了。事实上,如今已有一些“芯片实验室(Lab-on-a-chip)”出现了,并且其发展速度是非常快的!芯片实验室什么是“芯片实验室(Lab-on-a-chip)”?简单地说,能够将整个在实验室中进行的基本操作单位集成到简单微系统上的技术就叫“芯片实验室”。“芯片实验室”中的芯片是作为流体在其中流动的微通道图案,可被模塑或刻蚀。微通道和外部宏观环境之间的连接需要通过若干孔,这些孔穿透芯片,具有不同的尺寸,用于将流体注入芯片或从芯片中移除。在微流控芯片中,根据实验需要,流体被混合、分离或引导。终结果可形成自动复合系统,从而实现高通量检测。在生物医学应用领域,芯片实验室可以实现快速诊断。芯片实验室技术有望成为一种重要的诊断工具。这些微型化的设备使医疗保健服务提供方可以使用非常少量的试剂和测试样本执行一系列诊断测试。此外得益于它们的便携性,还可以在远离实验室环境的现场进行测试。制作芯片实验室(Lab- on-a-chip)或微流控芯片(Microfluidic chip)的材料主要是玻璃,受限于芯片的微尺度特性,在制备过程中,对玻璃进行激光微加工有着很高的要求。制作芯片实验室的大挑战之一是在玻璃芯片内部加工高精度管道、容器和阀门。挑战:玻璃微加工由于其脆性和透明性,玻璃中进行微小的特征加工进行是相当困难的。如果使用常规工具手段,实际上是不可能的。但是快激光器可以胜任这种加工。当脉冲持续时间低于几十皮秒时,激光与材料的相互作用进入冷烧蚀状态,加工质量和精度会变得很高。常规的微制造方法,例如光刻,压印和软蚀刻,已经用于制备微流体芯片。然而,当要实现具有多功能集成的复杂微流控芯片时,这些方法将面临巨大挑战,因为它们需要太多工艺步骤,并且成本很高。刻蚀来啦▲由NKT Photonics的ORIGAMI XP飞秒激光制备的芯片实验室样品大功率快激光脉冲穿透玻璃。紧聚焦的飞秒激光脉冲可以经济地生产具有多功能的通用微流控芯片。短脉冲宽度提供了令人难以置信的峰值功率,即使在透明材料中,也可以进行表面和块状材料内部的改性以进行划线。▲飞秒激光加工的芯片沟道特写快激光确保加工的高精度和高质量。通过利用激光的高度空间选择性,可以将相互作用区域地设置在材料的特定局部区域。这使得飞秒加工技术可以在透明材料中以微尺度对复杂的三维形状进行非常高分辨率的图案化和雕刻。▲深度小于10 μm的沟道特写NKT快激光器可以实现非常精细的深度和通道宽度控制飞秒级短脉冲宽度比材料中的电子-声子耦合过程都短,因此短的飞秒脉冲宽度,意味着在飞秒时间尺度传递能量,这能很好的抑制热影响区的形成和热损害。这种“冷烧蚀”方式实现了高精度和高分辨率的微加工处理,并具有的处理可靠性。紧密聚焦的光束可以在微尺度上非常高分辨率地对复杂形状进行微加工。▲用ORIGAMI XP飞秒激光处理过的芯片实验室样品的特写图片展示为芯片中直径约0.6 mm的圆形储集层NKT Photonics:我们来提供NKT Photonics的快激光提供的短脉冲非常适合用于制备芯片实验室器件。我们强烈建议将ORIGAMI XP用于玻璃和其他透明材料的激光加工。ORIGAMI XP是一款集成、单箱、微焦级飞秒激光器。激光头、控制器和空气冷却系统都集成在一个小巧而坚固的包装中,体积小,甚至可以放在手提行李中! ORIGAMI XP系统基于紧凑的啁啾脉冲放大技术平台,能够在1030 nm处提供高达75μJ的脉冲能量,5 W的平均功率以及小于400 fs的脉冲持续时间。 特点:• 风冷,单箱体,易于集成• 400 fs标准脉冲宽度• 5 W / 75 μJ @ 1030nm• 2.5 W / 40 μJ @ 515 nm• 1 W / 20 μJ @ 343nm• 单发(Single-shot)和按需脉冲(Pulse-on-Demand)• 双输出波长模块• 的脉冲能量和指向稳定性• 工业,坚固的设计• 可以任意方向安装• 实时脉冲能量测量和控制?• 高可靠性• 亦可用水冷 北京凌云光技术集团作为NKT Photonics公司在中国的战略合作伙伴,多年的合作中NKT Photonics公司与凌云始终如一,为客户不断提供更稳定、更先进、更前沿的技术,如果您对以上产品感兴趣,请拨打400 898 0800 电话问询!
  • 中国科大实现飞秒激光复合材料加工多关节微机械
    近年来,飞秒激光双光子聚合技术作为一种具有纳米精度的真三维加工方式已被广泛应用于制造各种功能微结构,这些微结构在微纳光学,微传感器和微机器系统等领域展现出广阔的应用前景。然而,如何利用飞秒激光实现复合多材料加工,并进一步构建具有多模态的微纳机械仍极具挑战。鉴于此,中国科学技术大学微纳米工程实验室吴东教授团队提出了一种飞秒激光二合一写入多材料的加工策略,制造了由温敏水凝胶和金属纳米颗粒组成的微机械关节,随后开发出具有多种变形模式(10)的多关节人形微机械。该工作于7月17日以“Light-triggered multi-joint microactuator fabricated by two-in-one femtosecond laser writing”为题发表于Nature Communications。 图1. 受人类多关节变形启发,利用飞秒激光二合一多材料加工策略构建多关节人形微机械。   飞秒激光二合一加工策略包括使用不对称双光子聚合构建水凝胶关节以及在关节局部区域激光还原沉积银纳米颗粒(Ag NPs)(图1)。其中,非对称光聚合技术使水凝胶微关节局部区域的交联密度产生各向异性,最终使其可以实现方向和角度可控的弯曲变形。原位激光还原沉积可以在水凝胶关节上精确加工银纳米颗粒,这些银纳米颗粒具有很强的光热转换效应,使多关节微机械的模态切换表现出超短响应时间(30 ms)和超低驱动功率(10 mW)的优异特性。 图2. 基于空间多焦点光束刺激,多关节人形微机械展现出多个变形模态。   作为一个典型的示例,八个微关节被集成在一个人形微机械上。随后,利用空间光调制技术在3D空间内实现多焦点光束,进而精确地刺激每一个微关节。多个关节之间的协同变形促使人形微机械手完成多个可重构的变形模态。最终,在微米尺度下实现了“舞动的微机器人”(图2)。   最后,作为概念验证,通过设计微关节的分布和变形方向,双关节微型机械臂可以对同向和异向的多个微颗粒进行收集(图 3)。总之,飞秒激光二合一加工策略可以在各种三维微结构局部区域构建可变形的微关节,实现多种可重构的变形模态。未来,具有多种变形模态的微机械手将在微型货物收集、微流体操作和细胞操纵方面展现广阔的应用前景。 图3. 通过设计微关节的位置和变形方向,双关节微机械臂能够收集不同位置和方向的多个微货物。   辛晨博士和任中国博士为该工作的共同第一作者,通讯作者为吴东教授。论文的合作者还包括中科大的褚家如教授、胡衍雷教授、李家文副教授、香港中文大学的张立教授等。该项研究工作得到了国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划等基金的支持。
  • 正业科技:超快激光技术,为FPC精密加工增添新动力!
    时代在发展技术在进步20世纪60年代第一台红宝石激光器诞生制造业进入“光”时代从纳秒、皮秒到飞秒人们对激光技术的探索未曾止步 时间换算:1秒=109纳秒=1012皮秒=1015飞秒时间越短,激光作用在材料表面的时间越短,对材料表面的影响越小,加工效果也更好,因此超快激光技术已成为制造业精密加工领域的热点话题。 在精密加工领域,传统纳秒激光加工设备仍占据了大部分市场。但是就加工效果而言,飞秒及皮秒激光加工更具优势与前景,可飞秒激光器由于自身的可靠性低、价格昂贵等原因,从科研到工业应用,还需一段时间。与纳秒激光相比较,皮秒激光加工具有更短的脉冲宽度、更高的峰值功率,能够达到更好更精细的加工效果,实现真正冷加工,基本无炭化,逐步成为主流选择。 ▲正业激光切割效果图(皮秒VS纳秒) 正业皮秒激光切割机 正业科技研发生产的皮秒激光切割机应用超快激光技术,适用于覆盖膜(CVL)、柔性板(FPC)、软硬结合板(RF)和薄多层板的切割成形。 01切割实例 02独特优势 1、真正冷加工,基本无炭化:激光脉宽小于10ps,炭化范围极小,基本看不到炭化现象。 2、切割效果更精细:采用小单脉冲能量,高频加工,精雕细作,加工面更加精细光滑,综合加工精度高达±20μm。 3、双台面,零上下料时间,效率高,速度更快:皮秒的重复频率非常高,可达兆赫兹,大幅度提升加工效率。 4、加工前预览功能:避免切板报废。 正业激光 正业科技在PCB行业历经22载,始终认为技术创新才是企业的立足之本,是企业长久生存和可持续发展的不竭动力,不断攻克激光技术难题,探索超快激光技术奥秘。 目前,正业科技承担的激光类国家重点计划项目有典型硬脆构件的超快激光精密智造技术及装备、激光高性能连接技术与装备和激光高精度快速复合制造工艺与装备。 未来,正业科技将不断增强核心竞争力,积极拓展激光技术应用产业链,满足市场及广大客户需求,通过做强“激光”助力制造业转型升级发展。
  • 630万!山东大学原位3D折射率成像及激光纳米加工系统采购项目
    项目编号:SDDX-SDLC-GK-2022014项目名称:山东大学原位3D折射率成像及激光纳米加工系统购置预算金额:630.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):630.0000000 万元(人民币)采购需求:原位3D折射率成像及激光纳米加工系统,亟需购置,具体内容详见招标文件。标段划分:划分为1包合同履行期限:质保期:国产设备3年,进口设备1年。本项目( 不接受 )联合体投标。20230205山东大学原位3D折射率成像及激光纳米加工系统购置招标文件(定稿).doc
  • 在半导体、激光加工、安检行业,滨松的核心光技术如此发力
    自1953年成立以来,滨松公司一直积极投入与人们日常生活息息相关的领域。从扫地机器人到LIDAR小车,从可穿戴健康监测设备到健康随时报警器,再到用于检测晶圆等产品的半导体失效分析设备,滨松公司在半导体制造、健康监测,激光加工,智能设备以及未来的太赫兹等应用领域持续创新,致力于为人们的生活带来便捷与创新。接下来小编会与大家共同分享,在此次光子展中滨松的半导体应用,激光加工应用,X射线应用等相关产品如何将光技术融入我们的日常生活,为我们的生活带来便捷与希望。半导体制造行业在信息时代的大潮中,半导体成为了不可或缺的基石,如同粮食对于工业的重要性,它是电子设备的心脏,深深影响着我们的生活。从尖端的科技领域到日常生活的方方面面,半导体无处不在。比如,半导体芯片在智能汽车、5G通信、航空航天、国防军工、医疗卫生等领域中发挥着关键作用。滨松,一直致力于半导体产业的发展,通过自主研发,推出了多款创新产品,满足各种应用技术的需求。例如,一款独特的电离静电消除器,它能在低到高真空级别下工作,无需吹气。此外,还有用于检测micro LED晶圆的系统、高精度高速膜厚测量仪、丰富的光谱仪产品线以及小型化高输出的UV-LED单元等。那么,这些产品在实际使用中有哪些独特的优势和表现呢?让我们一探究竟!VUV电离器静电消除器VUV静电消除装置,真空静电消除器是使用“光离子化”来应用真空紫外光去除静电的静电电荷去除器。这种创新的离子化方法利用真空紫外光的独特功能来消除真空(减压状态)中不需要的静电电荷,这是此前一直无法实现的。主要用于消除工业生产过程中真空的静电,例如半导行业,LCD行业以及其他自动化工序的关键工艺中。产品特点:■可真空中和 、高水平的静电消除性能(0 V静电消除);■不需要吹气 、支持低到高真空级别;■防止反向充电,无粉尘产生。MiNYPL:微型LED PL测试仪MiNYPL 是一种使用光致发光 (PL) 测量方法的微型 LED 晶圆检查系统。MiNYPL是一种独特的二维成像技术,不必使用光谱仪,就可以一次性计算出平面内的发光波长。主要应用于Micro/Mini LED产品的发光和波长异常的检测中,可以在产品出现缺陷问题时帮助客户进行精准、快速定位。产品特点:■能够检测到仅通过外观检查无法发现的发光异常和波长异常;■实现电致发光(EL)测试无法实现的详尽测试;■通过在生产前进行检验来提高良率。高精度膜厚测量仪Optical NanoGauge 膜厚测量系统 C15151-01 是一种利用光谱干涉法的非接触式膜厚测量系统。这种大功率、高稳定的白光光源支持精确测量薄膜厚度,包括超薄薄膜(1 nm)。此外,光源的使用寿命为 10,000 小时,适用于在线操作。产品特点:■支持超薄薄膜测量(1 nm甚至更换激光器后更低); ■高度精确(测量重复性:0.1 nm以下);■采用大功率白光光源;■使用寿命长(维护周期1年以上)。光谱仪光谱分析是物质分析中的一种重要方法,在工业,农业,环境,食品,医药和制药等领域中的应用都十分普遍,而光谱仪则是长期征战于第一线的核心器件之一。针对于光谱仪来说,滨松可谓是拥有各种型号不同性能的全线产品。并且就连光谱仪需要的软件滨松也在近期有了升级,”尖雀“光谱仪软件全新亮相。1、滨松超小型光谱仪家族全亮相,满足不同波段需求(可量产)2、从图像传感器到微型光谱仪的进阶之路,滨松有话说3、滨松光谱仪软件升级了,诚邀测试反馈4、三招提升光谱仪信号质量 LIGHTNINGCURELC-L5G线性照明型UV-LED单元滨松 LIGHTNINGCURE LC-L5G 系列是线性照射型 UV-LED 光源系列,有多种波长范围如365 nm / 385 nm /395 nm / 405 nm可供选择,具有许多出色的特点,如小型化、重量轻、高输出和大片照射区域,使其成为包括 UV 印刷、UV 涂布和 UV 粘合剂固化等各种用途的理想选择。为了实现最高的 UV-LED 光源性能,滨松采用了名为 ThoMaS 的专利型空气制冷法,名为 HANCE (*1) 的专利型氮气吹扫法,以及可延长产品保修期的保修延期选项 ALiCE。*1:ThoMaS 和 HANCE 仅适用于 GH-103A 型号。激光加工行业在当今高速发展的科技时代,激光技术已经渗透到各个领域,尤其在中国制造2025的大背景下,它已成为不可或缺的重要支撑。从晶圆切割、手机屏幕粘贴,到玻璃切割、塑料焊接以及表面处理,激光技术的身影无处不在。众所周知,半导体激光器因其大输出功率、低价格的优势,使得激光器处理的用途越来越广泛。但随之而来的是可靠性和质量控制的担忧,成为了阻碍其普及的难题。对此,滨松认为激光器处理过程的稳定性与视觉控制是消除这些担忧的关键。如今,滨松光已经将半导体激光器应用于各类产品中,从研发到生产现场,无一不是它的用武之地。SPOLDld辐照光源L13920系列印刷电子是通过印刷制造电子电路的技术,只需将设计好的电路用金属纳米油墨印刷在衬底上,加热(烧结)即可制成电子电路。金属纳米油墨加热(烧结)过程的热源可以采用滨松的SPOLD辐照激光产品,使用激光束照射金属纳米油墨加热,使金属纳米颗粒粘合在一起进行烧制。产品特点:■由于只有激光应用的纳米墨水被加热和烧结,它几乎不影响周边;■即使是不耐热的材料也可以用作基板;■可以节省电力,因为电路可以只使用能量来加热工件;■由于从电到激光的高转换效率,卓越的能源效率(电光转换效率:60%或更高)。硅基液晶-空间光调制器滨松LCOS-SLM 是反射空间光相位调制器,可自由调制光相位,而激光的光相位由液晶调制。光的波前控制可应用于光束光刻、像差校正。并且滨松最近也发布了最新款SLM,通过应用我们专有的热设计技术和改善散热性能,我们能够将耐光性能提高到世界级的700 W(大约是以前型号的3.5倍)。配合大功率激光,可实现灵活、高精度、高效率的加工,点击此处了解新品详情。针对于SLM需要的代码,滨松现在也免费提供给大家,详情可以点击此处了解。iPMSEL 可积相位调制表面发射激光器iPMSEL全称是Integrable Phase Modulating Surface Emitting Lasers,是滨松开发的一种芯片大小的光源,可以从半导体芯片直接控制光束输出,可集成相位调制表面发射激光器,通过超小模式光源实现自然立体显示。由于它们的精细性,集成是可能的,并且在未来,正在进行的技术目标是将大量光束转向灵活的方向。安全检测产业随着世界各地海关港口、民用航空和交通运输的飞速进步,人们对安全的重视程度与日俱增,安检市场也因此蓬勃发展。在这样的背景下,快速、准确地识别和应对危险因素变得至关重要。滨松凭借其独特的X射线技术,精心打造出微焦点射线源和相关的X射线探测器,广泛应用于无损检测等关键领域。这些产品不仅代表了滨松的技术实力,更为安检行业树立了新的标杆。低真空操作离子探测器机场安检拥堵、漫长的排队等待,让人疲惫不堪?这一切都因为传统的检测方式太粗糙,许多细小的物件常常被遗漏,导致误报频发,而重复检测又耗费大量时间。那么,有没有一种方法能解决这个问题呢?答案是肯定的!低真空操作离子探测器就是救星!只需将检测板与待测物品轻轻一碰,然后立即放入检测设备中,即可迅速完成安全检测。这种高科技设备不仅对目标材料极其敏感,而且还能大大简化检测流程,再也不用为机场安检排队而烦恼了!X射线检测X射线可以穿透普通可见光无法穿透的物质,穿透能力与X射线的波长及穿透材料的密度、厚度有关。X射线波长越短,穿透率越高;待测物密度越低且厚度越薄,X射线穿透就越容易。X射线成像的基本原理便是根据X射线的特性以及零件的密度和厚度的差异来进行。可以清楚地观察内部而不损坏物体,因此在广泛应用于安全检测。滨松在X射线方面所具有的成像能力,大家可以点击此篇文章如何获得一张满意的X射线图像(收藏就等于会了来了解技术原理解析,接下来从产品层面为大家进一步说明。X射线源对于要求高精度检测技术的X射线无损检测市场,例如越来越精细的电子设备和越来越多样化的食品,滨松通过提供广泛的X射线源和探测器来满足各种需求,在X射线无损检测中发挥关键作用。以下只是滨松部分线源的型号,如有需求可以在评论区留言,会有工程师与您联系。详解:无损检测中的微焦点X射线源(MFX)X射线探测器(一维成像)适用于需要高速工作和高灵敏度在线成像用途的相机。传统的线阵传感器相机在高分辨率成像下具有低辉度,而 X 射线 TDI 相机则提高了图像辉度,从而增强了图像。最适用于线性移动物体成像或宽高比显著不对称的成像。另提供可在狭小空间内安装的垂直 X 射线 TDI 相机。X射线平板传感器(二维成像)将大面阵 CMOS 图像传感器和微光纤板与闪烁体 (FOS) 结合在一起的 X 射线平板传感器。可以采集百万像素级的高清数字视频和静态图像,而不会失真。平板传感器外形薄、重量轻,可轻松安装到其他设备中。产品特点:■ 高速成像;■ 高X射线电阻;■ 低噪音,低缺陷。以上关于部分热门应用的相关介绍就到此结束,如果还有其他问题,欢迎评论区留言或者直接联系相关工程师获取技术支持。编辑:又又&▼
  • 华南先进激光及加工应用技术展览会预登记进行时,即刻报名更有好礼相送
    2022年11月15-17日,华南先进激光及加工应用技术展览会重磅来袭。诚邀您探索精密激光加工应用领域的奥秘,共同迎接新激光加工时代!观众预登记现已正式开启,完成预登记就有满满福利相送。2022华南国际智能制造、先进电子及激光博览会(LEAP Expo)旗下成员展:2022华南先进激光及加工应用技术展览会(Laser South China)将于11月15-17日在深圳国际会展中心(宝安新馆6号馆)举行。应高交会宝安会场组委会邀请,并经政府批准,LEAP Expo将成为第二十四届高交会的成员展,充分共享高交会的影响力和资源,共同推进产业跨界协同及合作。本届展会将循着行业主旋律:聚焦新基建,驱动新需求,引发新场景。搭建智能制造、先进电子和精密激光加工技术互联创新的平台,努力营造更精细、更专业的电子智能制造和精密激光加工品牌展会。展会亮点抢先看:1. 高交会成员展,11大专题展览与1场高端大会同场争辉2. 慕尼黑精心打造,华南激光全新力作,规模阵容华丽升级3. 聚焦激光赛道,传递行业气象4. 全新打造质量控制及智能检测展示区5. 激光智能制造上下游产业链一站式采购平台6. 共享光博会行业资源,尊享商贸配对服务7. 携手中国光学学会激光加工委员会,强强联手8. 借力国内大循环,推动创新技术高质量供给展会预登记现已开启,扫描下方二维码,进入预登记页面,5人以上即可成团,团长团员福利满满,现在预登记还可参与抽奖。此外,根据深圳市疫情防控要求,为保障广大参展及参观人员的身体健康,今年展会将实行实名参观制度。观众需提前进行预登记并在登记时提交本人的真实身份证信息,参观展会时需打印电子胸卡,并携带本人身份证入场。个人预登记:每周镭Sir将抽取10位幸运观众发送精美奖品~(活动至10月底),将于11月初进行开奖,赶快把预登记成功链接发给您的同事及好友,一起开启幸运大转盘吧!团体预登记:如果您的报名人数超过五人,还将享受组团多重福利团长/团员要求:• 来自消费电子、微电子、半导体、新能源、PCB、5G、医疗、锂电等激光加工应用领域的管理人员、技术人员、研发人员、采购人员等;• 面向具有明确采购意向及计划并且具有采购决策权的高层或专业人士;• 政府部门、事业单位等成员代表;• 高校科研机构成员代表。如果你想成为团长,还在犹豫什么,快来找镭Sir报名吧(微信号:LASERCHINA4),备注:申请团长。这么多看点及福利尽在华南先进激光及加工应用技术展览会,赶快进行预登记吧!如您有任何问题或需求,请与我们的观众参观服务团队联络,他们将为您提供一对一的供需配对服务,让您不虚此行。观众参观咨询:慕尼黑展览(上海)有限公司杨妮婷女士电话:+86 21 2020 5695邮箱:nettie.yang@mm-sh.com
  • 飞秒激光在ITO薄膜表面诱导周期性透明纳米导线
    使用线偏激光照射金属、半导体、透明介质等材料产生表面周期结构(laser induced periodic surface structures,LIPSS)是一种普遍的现象,LIPSS的周期取决于激光条件和材料的性质,在接近入射激光波长到小于波长的十分之一范围变化。这些周期性纳米结构可用于有效地改变材料的性质,并在表面着色、光电特性调控、双折射和表面润湿性等方面有许多应用。氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)具有较宽的带隙,对可见光与近红外波段有很高的透射率,ITO薄膜具有较低的电阻率,是液晶面板、新型太阳能电池等元件的重要组成部分。一直以来,发展制备ITO薄膜的新方法,调控ITO薄膜的光电特性是非常重要的研究课题,而在激光加工领域,使用激光在ITO薄膜诱导LIPSS是一个有效且简便的方法。华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室贾天卿教授课题组探究了一种通过飞秒激光直写在ITO薄膜表面加工LIPSS的方法,并详细分析了不同激光参数下加工的ITO薄膜在可见到红外光波段的透射率与其各向异性电导率的变化规律。合适的激光参数可以在ITO薄膜上有效地加工大面积低空间频率的LIPSS,这些LIPSS能够表现出独立纳米导线的特性,并且在电学特性上具有良好的一致性。结果表明,飞秒激光直写过程中并不会改变材料的性质,而且与原始的ITO薄膜相比,具有规则LIPSS的ITO薄膜在红外波段的平均透射率提高了197%。这对于将ITO薄膜表面加工规则的LIPSS作为透明电极应用于近红外波段的光电器件具有重要的意义。如图1,原始ITO薄膜的面电阻各向同性。随着激光能流密度的增加,垂直和水平于LIPSS方向的面电阻迅速增加且变化梯度不同,出现了明显的各向异性导电性,当ITO薄膜表面出现规则且独立的LIPSS结构以后,在一定能流密度范围,ITO薄膜能够在不同方向上显现出单向导电/绝缘的电学特性。图1 扫描速度为3 mm/s时,不同能流密度激光辐照后ITO薄膜的面电阻。图中给出了电学测量中横向(Transverse)与纵向(Longitudinal)的定义通过调节激光的能流密度,可以在一个较大的范围内制备出不同形貌的纳米导线(LIPSS)。图2(a)展示了不同能流密度的飞秒激光加工的纳米导线扫描电镜图像。在能流密度上升的过程中,纳米导线的宽度从537 nm降低到271 nm。纳米导线的高度从平均220 nm降低到142 nm,如图2(b)所示。纳米导线的单位电阻随着能流密度的上升从15 kΩ/mm上升到73 kΩ/mm,这是由于纳米导线的宽度与高度都在同步下降造成的,如图2(c)。图 2 (a)不同能流密度下的纳米导线的扫描电镜图像;(b)纳米导线的高度与宽度随着能流密度的变化情况;(c)纳米导线的单位电阻与电阻率随着能流密度的变化情况如图3,原始厚度为185 nm的ITO薄膜在1200~2000 nm的近红外光谱范围内的平均透射率为21.31%。经过飞秒激光直写后,当能流密度在0.510~ 0.637 J/cm2的范围内,ITO薄膜对于近红外的透过率达到54.48%~63.38%,相较原始的ITO薄膜得到了156%~197%的提高。同时,飞秒激光直写后的ITO薄膜在可见光波段的透过率略微提高且曲线较为平滑。通过调节激光的能流密度,ITO薄膜在近红外的透过率能够得到显著提高,并且能够保持较好的导电性。图 3 扫描速度为3 mm/s时,不同能流密度激光直写后的ITO薄膜的透射率。在0.637 J/cm2时红外波段(1200~2000 nm)透过率为63.38%该工作近期以“Periodic transparent nanowires in ITO film fabricated via femtosecond laser direct writing”为题发表在Opto-Electronic Science (光电科学)。
  • 全球首台商用石墨烯飞秒光纤激光器问世
    记者从近日在江苏泰州举行的中国石墨烯标准化论坛上获悉,泰州巨纳新能源有限公司研制的世界首台商用石墨烯飞秒光纤激光器Fiphene问世,同时创造了脉冲宽度最短(105fs)和峰值功率最高(70kW)两项石墨烯飞秒光纤激光器世界纪录。  飞秒光纤激光器的应用领域非常广阔,包括激光成像、全息光谱及超快光子学等科研应用,以及激光材料精细加工、激光医疗(如眼科手术)、激光雷达等领域。传统的飞秒光纤激光器核心器件&mdash &mdash 半导体饱和吸收镜(SESAM)采用半导体生长工艺制备,成本很高,且技术由国外垄断。  在飞秒光纤激光器领域,石墨烯被认为是取代SESAM的最佳材料。2010年诺贝尔物理学奖获得者撰文预测石墨烯飞秒光纤激光器有望在2018年左右产业化。要实现真正的产业化,需要解决高质量石墨烯制备、大规模低成本石墨烯转移、石墨烯与光场强相互作用、石墨烯饱和吸收体封装以及激光功率稳定控制等一系列关键技术。泰州巨纳新能源有限公司经过多年持续研究,成功攻克了这些关键技术,率先实现了石墨烯飞秒光纤激光器的产品化,主要性能指标均高于同类产品,具有很高的性价比和很强的市场竞争能力。  该产品被命名为Fiphene,取Fiber(光纤)和Graphene(石墨烯)两个词的组合。泰州巨纳新能源有限公司计划以Fiphene为平台,推出更多石墨烯光纤激光器产品,将石墨烯的应用发展向前推进。
  • 先进超快(飞秒、皮秒)激光器
    table width="633" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1" align="center"tbodytr style=" height:25px" class="firstRow"td style="border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign="bottom" width="501" height="25"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"先进超快(飞秒、皮秒)激光器/span/strong/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"单位名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="501" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"中科院物理研究所/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系人/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="168" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"方少波/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="161" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系邮箱/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="172" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"Renee_zlj@126.com/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果成熟度/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="501" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□正在研发 √已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"合作方式/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="501" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"√技术转让 √技术入股 √合作开发 √其他/span/p/td/trtr style=" height:304px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="633" height="304"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"成果简介:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"激光器被广泛运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与/spanspan style=" font-family:宋体"a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%A4%84%E7%90%86&tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1Ykmy7WP1K-Pjf3PhRdPynv0ZwV5Hcvrjm3rH6sPfKWUMw85HfYnjn4nH6sgvPsT6KdThsqpZwYTjCEQLGCpyw9Uz4Bmy-bIi4WUvYETgN-TLwGUv3EnHmsrjfsPjT1" target="_blank"span style=" color:windowtext text-underline:none"信息处理/span/a/spanspan style=" font-family:宋体"、医疗、军事等各方面,并在许多领域引起了革命性的突破。其中,超快激光器倍受各界追捧。它不仅可以实现加工的“超精细”,还实现了真正意义上的激光“冷”加工;由于超快特性,可以用于更精密的手术;更高的峰值功率,可引雷、放电,快速毁坏目标,导弹拦截、卫星致盲等等。/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"由于飞秒激光的前沿性,是激光产业中高利润的高端产品。国际市场每年飞秒激光相关产值约100 亿美元,国内市场为国外公司垄断,大量外汇流失(10亿美元),同时影响国家安全。/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"中国科学院物理研究所光物理重点实验室从事飞秒激光器研究多年,开发出一系列飞秒激光器及相关科研成果,包括:/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒钛宝石激光振荡器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"TW/spanspan style=" font-family:宋体"级飞秒超强激光放大器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"高重复频率飞秒激光放大器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒参量激光器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New 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line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"同步及延时控制器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"周期量级激光及其CEP锁定/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"用户定制激光器/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"部分产品和指标达到国际领先或国内首次的程度,包括:/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"同步飞秒激光器(国际领先)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒PW超强激光(世界纪录)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"若干全固态飞秒激光(国际首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"紫外波段皮秒激光(国际领先)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"红外波段飞秒激光(国际领先)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"阿秒激光装置(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒光学频率梳(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒参量激光振荡器(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒镁橄榄石激光(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒Cr:YAG激光(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒激光压缩器(国内最短脉宽)/span/pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"主要技术指标:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ea10646a-372a-4205-8429-4a0ef2b8d87e.jpg" title="3.png"//pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"技术特点:/span/strong/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"超快:国内最短激光脉冲,3.8fs/可见光波段/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"超强:1.16PW峰值功率,当时的世界纪录/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"阿秒:160as/XUV极紫外波段,国内首次实现/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"光梳:稳定度~10-18 /秒,国际同类最高结果之一/span/p/td/trtr style=" height:75px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="633" height="75"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"应用前景:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"自20世纪60年代问世以来,激光已在工业、医学、军事等众多领域广泛应用。近年,超短脉冲激光即超快激光成为激光领域的先端发展趋势。脉冲越短,激光的精度越高、释放的能量越大。在实验室,a href="http://laser.ofweek.com/tag-%E6%BF%80%E5%85%89%E8%84%89%E5%86%B2.HTM" target="_blank" title="激光脉冲"span style="color:windowtext text-underline:none"激光脉冲/span/a已短到飞秒级别(1飞秒等于千万亿分之一秒)。超快激光投入应用,成为人类工具史上的又一“利器”。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"飞秒激光作为最重要的前沿方向,可以完成常规激光无法完成的工作,因此应用更为广泛,需求量巨大。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在加工制造领域:比常规激光更高的精度、更高质量的加工效果。如发动机汽缸、太阳能电池、仿生加工…/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在医疗领域:由于超快特性,可以用于更精密的手术,无痛、高效。近视、老花…/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在国防领域:更高的峰值功率,快速毁坏目标,导弹拦截、卫星致盲。引雷、放电等常规激光所不能。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在科研领域:常规激光远远不能的科学前沿:激光粒子加速、高能物理、光钟……/span/p/td/trtr style=" height:72px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="633" height="72"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"知识产权及项目获奖情况:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"已经申请相关发明专利23项。包括——/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="高对比度飞秒激光脉冲产生装置"span style=" font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none"高对比度飞秒激光脉冲产生装置/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201210037173.1)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"一种全固态皮秒激光再生放大器(申请号CN201210360026.8)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="飞秒锁模激光器"span style=" font-family: 宋体 color:windowtext text-underline:none"飞秒锁模激光器/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201410251367.0)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="基于全固态飞秒激光器的天文光学频率梳装置"span style=" font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none"基于全固态飞秒激光器的天文光学频率梳装置/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201410004852.8)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="全固态陶瓷锁模激光器"span style=" font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none"全固态陶瓷锁模激光器/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201310349408.5)等/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"曾获得国家自然科学二等奖/span/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 每秒256万亿帧拍照帧率,华科团队造出全球最快的光场摄像机之一,可用于超大能量脉冲激光装置
    近日,华中科技大学光学与电子信息学院教授和团队, 通过获取光场相位信息,实现了 256 万亿帧/秒的拍照帧率,借此造出目前世界上最快的光场摄像机之一。图 | 李政言(来源“”)在评审相关论文时,一位激光脉冲时空测量领域的专家表示,该课题组制作的超快光场摄像机是领域内多年来极度渴望的仪器和技术。在应用前景上,表示:“我们期待超快光场摄像机在两方面取得应用,一方面是服务大型激光装置,另一方面是服务工业应用。”就大型激光装置来说,面向高能量密度物理、强场物理等前沿科学和能源、以及国防安全等战略应用的需求,中国、欧洲、和美国都已建设了一批超大能量脉冲激光装置。然而,这类装置重复频率极低。并且,巨大的光束口径导致激光脉冲光场存在复杂的时空耦合。因此,需要先进的光场时空诊断设备,引导激光装置进行优化,并为物理实验的理论分析和数值仿真,提供初始输入激光信息。就工业应用来说,激光精密加工有两个趋势,一是超快化甚至飞秒化,即使用飞秒激光作为光源,借此实现冷加工并提高精度;二是智能化,即以在线方式观测材料的特性,并对激光参数做出调整。所以,通过安装超快光场摄像机模块,有望让激光精密加工设备长出一只“眼睛”,也即通过实时采集探针光信号、以及观测材料超快时间尺度相应,来对加工工艺做出动态优化。(来源:Light: Science & Applications)以较低成本实现极高的时间分辨率尽管成果很新,但是背景很“旧”,这要从 144 年前说起。1878 年,美国摄影师埃德沃德迈布里奇(Eadweard Muybridge)使用安置在赛道上的 12 台照相机,来拍摄奔跑的赛马。借此证明马在奔跑时会四个蹄子同时离地,解决了几个世纪以来画家和艺术家的困惑,并给电影发明带来了灵感。时隔一百多年,2018 年诺贝尔物理学奖部分授予杰哈莫罗()和唐娜斯特里克兰()这两位科学家,以对他们发明的高功率超快激光的啁啾脉冲放大技术(Chirped Pulse Amplification, CPA)做出表彰。在激光精密加工、近视的激光视力矫正、惯性约束核聚变等高功率超快激光的应用中,每一个超快激光脉冲仿佛一匹光速奔跑的“赛马”,在各类物质的“赛道”上穿行时。对于激光脉冲和物质特性在极短时间内的演化现象,人们同样充满好奇,希望像迈布里奇那样为激光与物质相互作用的过程“拍摄电影”。(来源:Light: Science & Applications)基于此,制作了这台超快光场摄像机 。在超快光学领域中,它能为激光脉冲和激光照射的物质“拍摄电影”,并同时具有空间分辨和时间分辨的单发测量能力。几十年来,尽管在超快光学领域出现了大量时间分辨测量技术,但多数方法主要测量不同时刻下某个物理量的演化,普遍缺少空间分辨能力;要么得让激光脉冲的“赛马”多次跑过物质“赛道”进行重复测量。而超快光场摄像机只需激光脉冲一次性地作用于物质,它记录的是光速飞行的激光脉冲通过某个特定位置时,位于这一位置光场的二维空间分布。这样,人们就能一次性得到激光脉冲三维时空分布的“电影”。而实现单发光场摄像的难点在于,如何使用常规照相机的等二维阵列式探测器,来一次性地记录三维数据。研究中,该团队借鉴了压缩感知概念,在前人光学压缩成像技术的基础上,将待测光场的三维信息“压缩”到二维探测器上并进行一次性采集,从而实现了摄像机的功能。此外,不同于一般摄像机或探测器记录的是光强度信息,超快光场摄像机的记录包括振幅和相位信息在内的“光场”信息。对于表征超快激光脉冲来说,获取光场信息是非常重要的,它既决定着激光脉冲中各个颜色成分的时间先后关系,还决定着影响聚焦和成像质量的空间波前分布。另外,在对激光照射物质的探测过程中,获取探针光束的完整振幅和相位信息,可以帮助人们完整了解物质不同位置的光学性质,同时获取折射率、吸收率等重要参数的空间分布。该成果的另一亮点在于,超快光场摄像机以较低的成本,实现了极高的时间分辨率或“电影”帧率。日常生活中,我们观看的电影帧率一般为 24 帧/秒,最高可以达到 120 帧/秒,仅能满足人眼视觉暂留效应的要求。而团队的超快光场摄像机,记录的是光速飞行的超快激光脉冲的“赛马”过程,即在各类物质“赛道”上奔跑的过程,需要观测飞秒(10 -15 秒)时间尺度内发生的事件,所需的帧率在万亿帧/秒量级。近日,相关论文以《单次压缩光场形貌》()为题发表在 Light: Science & Applications 上,唐浩程和门庭为共同第一作者,担任通讯作者 [1]。图 | 相关论文(来源:Light: Science & Applications)为超快时间尺度内发生的任意事件拍摄电影据介绍,课题组的目标是为超快时间尺度内发生的任意事件“拍摄电影”。这项工作最早要追溯到十四年前读博期间。他说:“2008 年 8 月开始我到美国德克萨斯大学奥斯丁分校读博士,第一次见到导师 教授他就给我指派了博士论文课题:为超高强度超短激光脉冲在等离子体中激发的光速传播的尾波‘拍摄电影’,这样就可以对基于等离子体尾波的新一代桌面型电子加速器提供实时诊断。”这是一个挑战性极高的课题,经过六年的努力,只能部分地解决这一问题。例如,在测量技术方面,他和当时的所在团队发展了一种基于多束探针光和断层成像技术(tomography)的方法,可以为光速飞行的折射率结构拍摄“电影”[2],并被 Nat. Phot. 以 News & Views 文章的形式再次进行报道。后来,他还观测到了等离子体尾波纵向结构的演化规律 [3]。然而,为激光驱动的等离子体尾波“拍摄电影”的梦想一直没能实现,主要难点在于无法在单发条件下,用二维探测器记录三维数据信息。2014 年,的合作者 (现为加拿大魁北克大学应用计算成像实验室教授),发表了基于压缩感知概念的超快照相技术的论文 [4],对前者解决等离子体尾波电影拍摄中遇到的维度问题,带来了极大启发。然而,超快压缩照相技术获得的是光场的强度时空分布信息。另一方面,等离子体尾波主要调制探测激光的相位。那么,如何使用超快压缩照相技术来同时测量包含振幅和相位的光场信息,就成为亟待解决的问题。同时,这也是研究基于压缩感知的超快光场摄像机的问题来源。2017 年,回国入职华中科技大学,经过前期实验室建设和武汉疫情,他和团队终于在 2020 年秋季,开始了针对超快光场摄像机的研究。(来源:Light: Science & Applications)“研究早期充满了挣扎,一方面我们需要反复试错以完成实验系统光学设计和成像质量的不断优化,另一方面激光光场高光谱图像的压缩感知重构技术以及相关算法,对我们来说是新事物,需要不断积累经验。”他说。在这过程中,非常感谢负责具体实验和数据处理工作的研究生唐浩程和门庭,以及 教授和他的学生 Xianglei Liu。他继续说道:“唐浩程和门庭当时是刚刚入学的一年级研究生,面对陡峭的学习曲线虽然也曾抱怨这个课题‘就像要去五金店里翻找一些零件组装成一部汽车’,但凭借扎实的理论实验基础和顽强的毅力,以及合作者在压缩照相重构算法方面的有力支持,终于克服了种种困难。”到 2021 年秋,他们终于能以较好的可靠性,实现飞秒激光脉冲的超快光场摄像机,并利用它对光速飞行的激光等离子体电离前沿进行表征测量。(来源:Light: Science & Applications)然而,对于超快光场摄像机的探索并未结束。因为,为等离子体尾波“拍摄电影”的梦想并未实现。“也许我们已经找到更好的途径,离目标更近了一些,但仍需要朝着既定方向努力工作。进入 2022 年,我们继续进行超快光场摄像机相关的研究,并取得了一些进展,主要体现在进一步提高系统稳定性和可靠性、获取更全面的矢量光场信息、探索更多的超快光场摄像机应用等。”表示。如今,2022 年即将迎来尾声。对于更久之后的规划,他表示:其一,将进一步完善超快光场摄像机技术。目前的方法基于标量光场的假设,只测量了待测光场的振幅和相位信息。但是,实际的光场具有矢量形态的电 磁波,这时面对待测光场的偏振态以及矢量特征,就得做出完整的测量。其二,他计划完成一些基于超快光场摄像机的典型泵浦-探测实验。泵浦-探测实验,是探索物质超快时间尺度属性的有力工具。因此,他希望使用超快光场摄像机,来为探针光拍摄光场“电影”。其三,他也打算实现一些基于超快光场摄像机的应用。基于此,希望与领域内专家展开更多合作。尤其是在大型激光科学装置上,他期待能研发出一种实用的、小型化的超快激光光场时空表征仪器。而在工业应用方面,他将继续耕耘于为未来的超快激光加工设备配备一双“眼睛”,从而实现基于材料特性实时观测的智能加工。参考资料:1.Tang, H., Men, T., Liu, X. et al. Single-shot compressed optical field topography. Light Sci Appl 11, 244 (2022). https://doi.org/10.1038/s41377-022-00935-02.Z. Li, et al., Nat. Commun. (2014) 5, 30853.Z. Li et al., Phys. Rev. Lett.(2014) 113, 0850014.L. Gao, J. Liang et al., Nature (2014) 516, 74–77
  • 硬核| 观测激光加工边缘浮渣及残留异物实力派!
    背景 通过常规的冲孔和冲压加工零件可能会在样品表面残留渣滓,因为该过程通常会在冲头侧产生光滑表面的剪切下垂和在模具侧产生锯齿表面的毛刺。如果工件较厚或材料(如不锈钢或钛)难以加工,这将使后续加工变得困难。此外,冲孔和冲压加工的速度和精度数十年来没有大的提升。由于这些问题的存在,越来越多的厂家开始使用激光切割工艺。激光切割有如下优势,它能应对多种材质,且加工精度高。然而,虽然激光切割不会产生剪切下垂或毛刺,但激光的热量有时会导致余料在工件表面熔化并粘附在表面。虽然可以使用辅助气体去除余料,但有时部分余料会再次凝固粘附,成为残余的“浮渣”。为了确保激光切割的准确性和成品的质量,必须仔细测量浮渣的数量和尺寸。(参考图1和图2)____来自Olympus的解决方案奥林巴斯LEXT三维激光测量显微镜让您能够轻松进行非接触,高精度的三维测量,以评估浮渣的大小和形状。显微镜高的倾角灵敏度使其能够精确测量具有复杂几何形状和陡峭角度的浮渣。产品特征奥林巴斯LEXT能够快速表征样品的三维微观形貌,进行非接触测量。该显微镜具有超高分辨率测量能力和高像素密度,以确保准确性。LEXT高的倾角灵敏度是精确测量复杂形状的微小浮渣和边缘翘曲异物的不二之选。图像图1: 工件入射激光侧的高分辨率图像及其测量轮廓线图 2: 工件输出激光侧的高分辨率图像及显示浮渣的相关测量____应用所使用的产品使用奥林巴斯 LEXT OLS5000 激光扫描共焦显微镜,能够通过非接触、非破坏的观察方式轻松实现 3D 观察和测量。仅需按下“Start(开始)”按钮,用户就能在亚微米级进行精细的形貌测量。该产品不仅易于使用,更具备先进功能,能够提供四倍于上一代型号的采集速度。对于需要观察大型样品的客户,LEXT 的长工作距离物镜和选配的扩展机架使得系统能够适用于最大高度为 210mm 的样品。
  • 全球创新性飞秒激光蓝宝石切片机和蓝宝石划片机研发成功
    孚光精仪公司联合德国,俄罗斯和立陶宛合作伙伴历时2年研发的新一代飞秒激光蓝宝石划片机和飞秒激光蓝宝石切片机成功问世,将大幅度提高智能手机蓝宝石屏的加工效果和效率,据悉,这一新技术将在10月份向全球推广。这种飞秒激光蓝宝石划片机和飞秒激光蓝宝石切片机采用全球领先的工业级飞秒激光,突破飞秒激光成本高,效率低的缺点,革命性地提高蓝宝石划片和切割效果,没有毛刺,没有熔融问题产生。经过评估,这种飞秒激光蓝宝石划片机和飞秒激光蓝宝石切片机达到了预定研发目标,具有如下优势:不仅适合蓝宝石划片切割,还适合不同玻璃的加工满足不同形状切割需求高速划片切割,划片速度高达800mm/s光滑切片,粗糙度Ra1微米蓝宝石切片上无碎屑不需要化学蚀刻详情浏览: http://www.f-opt.cn/weinajiagong.htmlEmail: info@felles.cn 或 felleschina@outlook.com Web: www.felles.cn (激光光学精密仪器官网) www.f-opt.cn Tel: 021-51300728, 4006-118-227
  • 东隆应邀参加2016年华南(广州)先进激光及加工应用技术展览会
    2016年12月7日,东隆科技应邀参加首届华南(广州)先进激光及加工应用技术展览会在广州琶洲保利世贸博览馆盛大开幕!图丨展会入口为期三天的展会,集中展示了国际最新的激光器件、激光加工设备及产品,推动广东省及珠三角地区激光技术的发展及其应用。在现场,我们展示了国内外知名厂商的高功率、高能量的皮秒、飞秒激光器,光束品质检测设备及超快激光精加工平台样品等等……图丨现场咨询本次展会从高端装备上看,不但有目前最实用畅销的激光切割机设备,还有各种激光打标、焊接、全自动化成套设备;从展出的激光器上看,有超快、光纤激光器、紫外、二氧化碳、固体、半导体激光器等全面内容;从应用理念上看,展示了如何用一台激光器同时解决八个应用。2017年,期待我们再次相聚!
  • 我国飞秒脉冲激光参数准确度国际领先
    中国计量科学研究院超短脉冲激光测量研究取得突破性进展  我国飞秒脉冲激光参数准确度国际领先  日前,由中国计量科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑课题“飞秒脉冲激光参数测量新技术研究”通过专家验收。该课题自主研制的飞秒脉冲自相关仪和飞秒脉冲光谱相位相干仪实现了飞秒脉冲激光参数的准确测量,课题组提出的飞秒脉冲光谱相位还原方法降低了传统方法的测量不确定度,将我国飞秒脉冲激光参数的准确度提高到国际领先水平。  飞秒是时间单位,1飞秒相当于10-15秒。它有多快呢?我们知道,光速是1秒钟30万公里,而在一飞秒内,光只能走0.3微米,相当于一根头发丝的1%。飞秒脉冲是人类目前在实验室条件下所能获得的在可见光至近红外波段的最短脉冲。它以其独具的持续时间极短、峰值功率极高、光谱宽度极宽等优点,在物理学、生物学、化学、光通讯、外科医疗、精细加工制造及超小器械制造等领域得到广泛的应用。如何准确地测量超短脉冲信息已成为飞秒脉冲研究领域迫切需要解决的难题。  该课题成功解决了这一技术难题,实现了超短脉冲时域参数的精确测量,对于超短脉冲的更深一步的研究和应用具有重要意义。多家国际同行研究单位引用课题组提出的新技术成功解决了超短脉冲研究和应用中存在的技术问题,极大地提升了我国在超短脉冲激光参数测量领域的国际地位。  据课题负责人邓玉强博士介绍,课题组在成功解决飞秒级超短脉冲参数测量的基础上,又展开了皮秒级超短脉冲测量的研究。皮秒脉冲处于纳秒脉冲和飞秒脉冲之间的带隙(1皮秒=10-12秒),它的光谱相对较窄,难以使用测量飞秒脉冲的光谱干涉技术,而传统的自相关仪器又存在量程范围小,需要标定校准,测量准确度不高等诸多问题。为解决这些问题,课题团队又自主研发了一种新技术和装置,实现了亚十飞秒(10-14秒)至数百皮秒(10-10秒)宽度范围内超短脉冲的精确测量,能得到强度自相关和条纹分辨自相关两种结果。该装置可实现测量的自校准,不仅提高了皮秒级激光脉冲宽度的测量准确度,而且扩大了超短脉冲参数测量的量程,进一步提高了我国超短脉冲激光时域参数的测量能力。
  • 漫反射涂料/目标板蓝菲光学permaflect-标定无人驾驶激光雷达距离测试性能、无人机机载相机、基于激光扫描技术的食品分类处理设备
    漫反射涂料/目标板蓝菲光学permaflect-标定无人驾驶激光雷达距离测试性能、无人机机载相机、基于激光扫描技术的食品分类处理设备Labsphere(蓝菲光学) 发布的“漫反射涂层Permaflect”,进一步扩展了公司的漫反射材料和涂层产品线。这条产品线包含性能优异的Spectralon材料,Spectraflect涂料和Infragold镀金涂料。在此基础上,蓝菲光学为用户提供了涵盖多个领域的创新性应用解决方案,包括无人驾驶激光雷达校准、发光二极管(LED)、固态(SSL)照明,遥感,成像、消费相机、汽车、国防安全、健康和生物医学光学等。图1 蓝菲光学漫反射涂层Permaflect  蓝菲光学的Permaflect特有近朗伯特性的白色和灰色漫反射涂层,专门针对恶劣的环境、天气及其他可能影响典型漫反射涂层性能的场合而设计,其反射率范围在5%~94%。  蓝菲光学首席技术专家Greg McKee指出:“从医疗仪器使用的一次性基准物到成像传感器的基准目标板,蓝菲光学可定制漫反射涂层的应用是极其丰富的,且其性能也是无可比拟的。”  除了提供Permaflect涂层原材料,蓝菲光学也提供各种尺寸的Permaflect漫反射目标板。在野外各种苛刻的条件下,这些目标板无疑是比白纸或者白布更好的选择。 Permaflect提供了一种传统目标板无法比拟的替代方案,更轻、更均匀、更耐用。”Mckee评论说。漫反射涂层Permaflect推出后受到了客户的广泛赞誉。其被广泛应用于多个领域:(1)Permaflect目标板应用于校准激光雷达距离测量性能Matthew Weed, Luminar 技术研发总监曾讲到:“为部署安全的自动驾驶车辆,Luminar 的客户要求激光雷达系统能够在200多米的距离内对低至10%反射率的目标物实现精确测距。我们通常在200多米的距离上使用蓝非光学的permaflect目标板,来验证我们的产品是否满足客户严苛需求。针对顾客严苛的技术要求条件,蓝菲光学仪器有限公司产品总是不断优化创新,生产出的Permaflect 目标板满足激光雷达关键性能因素。图2 Permaflect目标板应用于校准激光雷达距离测量性能图3 无人驾驶激光雷达图4 典型8/H Permaflect漫反射板反射因子 (2)Permaflect产品用于标定其基于激光扫描技术的食品分类处理设备 由于其无可替代的优异性能,在食品加工和工业过程自动化行业的某国际知名企业已大批量订购了Permaflect产品,用于标定其基于激光扫描技术的食品分类处理设备。 图5 食物在线分检图6 基于激光扫描技术的食物分检设备 (3)Permaflect漫反射板应用于无人机机载相机的标定 漫反射涂层Permaflect进入中国市场后,其在恶劣环境下的高品质性能备受国内用户的瞩目。  相对于柯达灰卡,漫反射涂层Permaflect在更宽广的谱段上提供平坦的反射率特性,而且具有良好的刚性和平面度,防潮防水性能优异,面幅选择多(标准品最小0.5m x 0.5m,最大1.2m x 2.4m,其他面幅可定制),又相对较轻,因此适用于各种环境。目前,漫反射涂层Permaflect已经被中科院某研究所用于野外环境下对无人机机载相机的标定。图7 无人机图8 无人机机载相机图9 Permaflect和柯达灰卡的反射光谱对比
  • 中国科大在激光微纳制造领域取得重要进展
    中国科学技术大学苏州高等研究院杨亮研究员课题组开发了一套金属氧化物半导体激光微纳制造新方法,实现了亚微米精度的ZnO半导体结构的激光打印,并且将其与金属激光打印相结合,首次验证了二极管、三极管、忆阻器及加密电路等微电子元器件和电路的一体化激光直写,从而将激光微纳加工的应用场景推广到微电子领域,在柔性电子、先进传感器,智能微机电系统等领域具有重要的应用前景。该研究成果近期以“Laser Printed Microelectronics”为题发表在《Nature Communications》上。印刷电子是利用打印的方法制造电子产品的新兴技术,满足了新一代电子产品柔性与个性化的特征需求,将为微电子行业带来新的技术革命。在过去的20年里,喷墨打印、激光诱导转移(LIFT)或其他打印技术取得了长足发展,能够在不需要洁净室的环境下制造功能性有机物和无机微电子器件。然而,以上打印方式典型特征尺寸通常在几十微米量级,而且常常需要高温后处理工艺,或者依赖多种工艺结合以实现功能器件的加工。激光微纳加工技术利用激光脉冲与材料的非线性作用,可以100 nm精度实现传统方法难以实现的复杂功能结构和器件的增材制造。但是,目前大部分激光微纳加工结构是单一的聚合物材料或金属材料。半导体材料激光直写方法的缺失也导致目前激光微纳加工技术的应用难以拓展至微电子器件领域。图1:金属/半导体材料激光复合打印。a,d:金属铂;b,e:氧化锌半导体 c,f:金属银。在这篇论文中,杨亮研究员与德国及澳大利亚的研究人员合作,创新性地开发了激光打印作为一种功能性电子器件打印技术,在单一激光加工系统中实现了半导体(ZnO) 和导体(Pt 和 Ag)等多种材料的复合激光打印(图1),并且完全不需要任何高温后处理工艺步骤,最小特征尺寸1 µm。 这一突破使得可以根据微电子器件的功能对导体和半导体,甚至是绝缘材料的布局进行定制化设计和打印,极大地提高了微电子器件打印的精度、灵活性、可控性。在此基础上研究团队成功实现了二极管、忆阻器和物理不可复制加密电路的一体化激光直写(图2)。该技术与传统的喷墨打印等技术兼容,并且有望推广至多种P型、N型半导体金属氧化物材料的打印,为复杂、大尺寸、三维功能微电子器件的加工提供了系统的新方法。图2:基于激光打印技术成功实现了忆阻器及物理不可复制加密电路等功能微电子器件的一体化打印。中国科学技术大学苏州高等研究院的杨亮研究员为论文的第一作者和共同通讯作者,合作者包括德国卡尔斯鲁尔大学、德国海德堡大学以及澳大利亚昆士兰大学的研究人员。该项研究工作得到了国家自然科学基金以及德国联邦科学基金的支持。
  • 滨松参展CIOE 2019,激光加工、激光雷达、光通信等多类应用新品展现
    2019年9月4日-7日,中国国际光博会(CIOE 2019)在深圳成功举行。本次滨松中国在展会中主要以激光加工、激光雷达、光通信、工业计测、气体分析、民用消费、光谱检测、检验医学八个方向为主,进行了产品技术的呈现。久经市场考验的经典产品,以及最新曝光的新品都同台出现,获得了众多参观者的驻足。展会现场激光加工# 激光加工联合实验室展品:激光并行加工模块2019年7月,湖北工业大学-滨松中国-金顿激光共同建立的“激光加工联合实验室”正式成立。目前主要进行着基于空间光调制器的精密激光加工方案(钻孔、切割、打标等)的研究,包括不同应用的相位图计算算法、光路系统的搭建与优化、不同材料和应用的实验工艺验证等等。激光并行加工模块是联合实验室的一个小小的首秀。内部配置了滨松空间光调制器(LCOS-SLM)。激光入射到SLM上,在软件内预先设置的多焦点全息图,随后激光通过独特设计的光路,最终在相机靶面上产生多光束。在光调制时,该模块使用了带反馈的迭代算法。相机采集的多个光束的能量分布首先经过算法优化,再迭代入GS算法迭代循环中,经过不断迭代循环,最终得到了能量分布均匀的多个光束。这在实际的加工中,是十分必要的。利用这套激光并行加工模块可以进行10*10阵列多光束打孔、多光束并行蚀刻加工、多光束字母打孔等作业。现场亦展示了多个使用该模块进行加工的样品。除了光调制技术以外,联合实验室计划逐渐拓宽研究范围,滨松的更多产品和技术也将参与其中。以行业需求为导向,更好的促进我国智能激光加工行业的发展。加工样品通过便携显微镜可看到样品上的打孔细节# 下一代激光加工模块:JIZAI此次CIOE,首次曝光了滨松下一代激光加工引擎JIZAI的信息。JIZAI是基于滨松隐形切割技术(独有技术,拥有全球专利)以及空间光调制技术开发而出的产品。灵活性极强,可以根据不同的应用选配其中的器件,进行自由定制。模块可以实现任意形状的加工光束,比如多点并行加工、像差校正、平顶光束等等。紧凑轻巧,可自由移动,在多点打标、内部打标、玻璃打孔、微通道成型等众多激光加工作业中都可应用。JIZAI概念图使用JIZAI进行的玻璃打孔作业激光雷达 # 面阵红外近距离传感器低速及特殊场景下的应用,是激光雷达目前的落地热点之一。智能工厂、智慧物流、智能仓库等场景中,都少不了它的存在。新系列的面阵红外近距离传感器,主要就是面向针对此类应用的激光雷达的。新产品增大了像素尺寸,提高了饱和上限,并在内部设置了补偿电路,增强了抗环境光干扰的能力,更加适合于强背景光环境(如:室外环境)下的近距离测距。同时该器件还具有低成本的特点。目前推出了3种不同像素数量的器件,也可根据具体需求进行定制。# VCSEL固态Flash LiDAR被普遍看做是当前LiDAR发展阶段的下一个台阶。在探测器和激光器的选择上,都将有很大的变化。激光器方面,旋转式中普遍使用的边缘发射激光器(EEL)已经不再完全适用于Flash式的雷达,高功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)将成为最理想的选择。随着3D摄像头的热潮,VCSEL成为了近几年的热点话题,在大众熟知的人脸识别、手势识别等应用中都扮演了重要角色。但面向激光雷达的产品,对其各方面性能都有了新的要求,而此次滨松展出的940nm的VCSEL也是特别针对此应用开发的。除了本身光斑形态好的特点外,滨松新展出的VCSEL还具有光功率密度高、光电效率转换高、稳定性好的优点。带封装(金属)的滨松VCSEL产品,特定要求下,裸片产品的提供也可探讨光通信# 面向5G前传和数据通信中心光模块应用CIOE中,滨松呈现了面向中长距5G前传25G/50G光模块,以及100G/200G/400G数据中心互联光模块的全系列探测器方案。包括正照式/背照式、单点/阵列(pitch250/500/750μm)的InGaAs PIN PD,满足不同项目应用的需求。系列产品的特点在于,其采用了独特的设计结构,在保证高灵敏度、低终端电容的同时,也具备极高的可靠性。整个系列产品均可支持非气密封装。工业计测# 应用于编码器的光电探测方案展会中主要展出了目前编码器应用中比较具有代表性的产品,PD阵列、LED光源,以及集成光发射和探测的整体模块产品。实际上滨松探测器覆盖从可见光到近红外几乎全波段,可为LED光源匹配最合适高灵敏度的探测器,实现整个系统的高信噪比。滨松一贯是全线In-house设计和生产,无论是半导体设计及制造工艺,还是封装工艺都拥有丰富的技术储备,可以很好的应对针对编码器应用的各种定制化需求,打磨出最优的产品方案。民用消费# 针对广泛消费类应用的全波段产品“光”是无处不在的,不光是在生产制造、科研学术中,更是在生活的方方面面。滨松则希望通过自身的光电技术,为与我们息息相关的种种生活中的应用,带来更好的可能。让它们变得更加便捷、智能、环保。CIOE中滨松展出了多类光电半导体产品,其中包括可用于屏下,辅助屏幕亮度控制的接近传感器;可装配在便携式设备或独立体温计中,实现无探测位置限制的高精度温度测量,且低成本、环境友好的InAsSb探测器等等。滨松能为民用消费应用提供高一致性、高可靠性的产品。但最为重要的是,以60余年光电技术的沉淀,可以为具体的客户需求提供高定制化的服务,以及产品技术建议。成就更有竞争力的性能,抢占更新市场的先机。目前滨松中国除了北京总部外,在深圳和上海均设有分公司,拥有本土的销售、市场、产品团队,亦可以为中国客户提供更快速有效的服务。在CIOE中我们展现的产品技术和应用仅是冰山一角。实际上,滨松一直希望被看做是一个光子技术的提供者,以和客户更紧密的交流沟通,以及更深入的相互理解,来促成最佳的应用技术诞生。
  • 上海市高强激光加工产学研联盟成立
    高强激光的加工和产业应用是下一代激光应用的前沿和制高点。2013年3月26日,“上海市高强激光加工产学研联盟及应用示范基地”签约仪式暨第一届理事及管理委员会第一次会议在上海交通大学举行。上海交通大学、上海工程技术大学、上海市激光学会、上海市机械制造工艺研究所有限公司和上海团结普瑞玛激光设备有限公司共同签约,振兴上海市在激光加工应用领域中的地位,推进激光加工产业的升级换代,并以此为契机,进一步联合上海市该领域的优势单位,全面推动上海市乃至推进我国在高强激光加工应用的快速发展与人才培养,通过高校、企业和研究所的协同创新,增强整个高强激光加工应用领域的实力。  会议选举产生了联盟第一届理事与管理委员会理事长和副理事长,并宣布了联盟各职能机构人选聘任名单。中国科学院院士、上海交通大学校长张杰出任联盟理事长。上海工程技术大学校长丁晓东、上海市激光学会理事长陈良尧、上海市机械制造工艺研究所有限公司所长叶俭和上海团结普瑞玛激光设备有限公司总经理罗敬文担任副理事长。联盟第一届执行委员会主任由上海交通大学教授徐剑秋和上海工程技术大学教授张光钧担任,中国工程院院士范滇元、庄松林为联盟第一届技术专家委员会主任。  张杰在讲话中指出,联盟的主要工作是加强产学研合作,形成高强激光加工领域相互支撑和共同发展的平台。纵观国内外高新技术的工程应用及产业化都是在不同形式的产学研合作的框架下,经过坚持不懈的努力取得的。我国科技界、企业界往往处于条块分割的状况,如果单靠少数科技人员的奔走联系,难以成气候。联盟汇聚高强激光加工领域上海地区(并可辐射至长三角)的优势力量,集产业、研发和人才培养为一体,通过密切合作和协同,组成相互支撑和共同发展的平台,全面提升上海市在高强激光加工应用的创新和研发能力,推进上海市在高强激光应用方面的地位,使上海成为中国乃至国际上高强激光应用和产业的重要中心之一。联盟将本着振兴上海市高强激光应用的共同目标,各联盟单位权利共享,责任共担。联盟各理事单位要在人、财、物等方面为联盟提供必要的支撑和条件,在政策和资源配置等方面给予必要的倾斜,以确保联盟的良好运行和预期目标的实现。
  • 西安光机所成功推出三维光纤激光加工系统
    近日,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室成功进行了三维光纤激光加工系统的演示试验,得到在场专家的好评。该系统所使用的500W光纤激光器是由中科院西安光机所新孵化企业西安中科梅曼激光科技有限公司研制。该企业致力于高功率光纤激光器的研发、生产和销售,并可为光纤激光加工系统提供全套的解决方案。现已具备200W~1000W光纤激光器的生产能力,所推出的光纤激光器在切割速度、切割质量等方面与国外同类产品相比具有较强的竞争优势。  三维光纤激光加工系统  500W光纤激光器
  • 魏志义谈2023诺贝尔物理学奖成果——阿秒光脉冲超快激光
    北京时间10月3日17时50分许,在瑞典首都斯德哥尔摩,瑞典皇家科学院宣布,将2023年诺贝尔物理学奖授予美国俄亥俄州立大学名誉教授皮埃尔阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、匈牙利-奥地利物理学家费伦茨克劳斯(Ferenc Krausz)和瑞典隆德大学教授安妮呂利耶(Anne L’Huillier),以表彰他们在阿秒光脉冲方面所做出的贡献。2023年每项诺贝尔奖的奖金也由去年的1000万瑞典克朗,增加到1100万瑞典克朗,约合人民币720万元。“阿秒”是时间单位,即10-18秒。按照时间长短划分,从秒开始依次是毫秒(10-3秒)、微秒(10-6秒)、纳秒(10-9秒)、皮秒(10-12秒)、飞秒(10-15秒)、阿秒(10-18秒)。而“阿秒光脉冲”就是指持续时间在阿秒量级的光脉冲。如此短的脉冲持续时间也为其带来了重要的应用。对此,诺贝尔奖给出的获奖理由如下:获奖理由:三位2023年诺贝尔物理学奖获得者因其实验而获得认可,这些实验为人类探索原子和分子内部的电子世界提供了新的工具。Pierre Agostini、Ferenc Krausz和Anne L’Huillier已经证明了一种制造超短光脉冲的方法,可以用来测量电子移动或改变能量的快速过程。当人类感知到快速移动的事件时,它们会相互碰撞,就像一部由静止图像组成的电影被感知为连续的运动一样。如果我们想调查真正短暂的事件,我们需要特殊的技术。在电子的世界里,变化发生在十分之几阿秒——阿秒如此之短,以至于一秒钟内的变化与宇宙诞生以来的秒数一样多。获奖者的实验产生了短到以阿秒为单位测量的光脉冲,从而证明这些脉冲可以用来提供原子和分子内部过程的图像。1987年,Anne L’Huillier发现,当她将红外激光传输通过稀有气体时,会产生许多不同的光泛音。每个泛音是激光中每个周期具有给定周期数的光波。它们是由激光与气体中的原子相互作用引起的;它给一些电子额外的能量,然后以光的形式发射出去。Anne L’Huillier继续探索这一现象,为随后的突破奠定了基础。2001年,Pierre Agostini成功地产生并研究了一系列连续的光脉冲,其中每个脉冲只持续250阿秒。与此同时,Ferenc Krausz正在进行另一种类型的实验,这种实验可以分离出持续650阿秒的单个光脉冲。获奖者的贡献使人们能够对以前无法遵循的快速过程进行调查。诺贝尔物理学委员会主席伊娃奥尔森表示:“我们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理学让我们有机会了解电子控制的机制。下一步将利用它们。”。在许多不同的领域都有潜在的应用。例如,在电子学中,理解和控制电子在材料中的行为很重要。阿秒脉冲也可以用于识别不同的分子,例如在医学诊断中。魏志义:我国激光产业发展迅速,未来可期实际上我国也一直在阿秒激光领域深耕,培养了一批杰出的科研人员。当前国内研究超快激光和阿秒激光的主要代表人物是来自中国科学院物理研究所的魏志义研究员,主要研究领域为超短超强激光物理与技术,包括飞秒激光放大的新原理与新技术、阿秒激光物理与技术、光学频率梳及应用等。魏志义研究员长期致力于超短脉冲激光技术与应用研究,主要成果有:提出了高对比度放大飞秒激光的一种新方法,得到同类研究当时国际最高峰值功率的PW(1015瓦)超强激光输出,创造了新的世界纪录;发明了同步不同飞秒激光的新方案,研制成功综合性能国际领先的同步飞秒激光器;建成国内首个阿秒(10-18秒)激光装置,得到了脉冲宽度小于200阿秒的极紫外激光脉冲;发展了新的光学频率梳技术,研制成功综合性能先进的系列飞秒激光频率梳;利用新的脉冲压缩技术与国外同事一起获得了亚5fs的激光脉冲,打破了保持10年之久的超短激光脉冲世界纪录;研制成功系列二极管激光直接泵浦的新型全固态超短脉冲激光,开发成功多种飞秒激光产品并提供国内外多家用户。仪器信息网在世界光子大会上有幸采访了魏志义研究员。魏志义表示,超快激光(即超短脉冲激光)领域激光领域前沿研究主要关注如何实现越来越窄的激光脉冲宽度,窄的激光脉冲可以用于物质中分子、原子甚至电子的运动过程研究,因为运动过程决定了物质的一些规律和属性。科研人员关注的另一方面是激光功率,更高功率的激光可能用于武器、加工、医疗等领域。功率方面的研究主要包括峰值功率和平均功率,其中峰值功率研究我国处于世界前列。魏志义在采访中表示其对高频功率非常关注和感兴趣。谈到国内在相关领域的前沿研究进展时,魏志义表示,我国在激光领域具有比较好的基础,与国外水平接近,虽然在整体上还有较大差距,但在部分领域有所领先。在超快脉冲激光方面,我国上世纪八九十年代与国际水平差距并不大,如西安光机所、天津大学、中山大学做得都非常不错。当前超快激光脉冲突破到阿秒量级,国内包括物理所在内的一些单位也拥有产生阿秒脉冲激光的能力,可以用来开展研究工作。在激光高频功率方面,上海光机所等单位在峰值功率研究上已达国际领先水平,并将国际水平推向了新的高度。据介绍,物理所十多年前在峰值功率方面取得了很好的研究成果,做到了当时国内最好也是国际上最高的的峰值功率。但在高频功率方面我国还是与国外有较大差距,特别是在产业方面。魏志义建议,接下来不仅要在极端指标方面,还要在可靠稳定性、高频功率方面做出突破,更好的提供给广大用户开展应用工作。魏志义也强调,我国当前在超快激光研究方面有些落后,但也在奋起直追,跟国际最高水平相比有一定差距,在高频物理方面,工业应用方面差距更大。但同时,魏志义表示这些年我国激光产业发展非常迅速,未来可期。
  • 刑侦新产品:立体足迹激光扫描采集分析仪
    在近日召开的陕西省刑事新技术培训班上,一款名为“立体足迹激光扫描采集分析仪”的刑事技术新产品在会上进行了功能展示,引起在座基层刑事技术民警的浓厚兴趣,大家在展台亲手操作使用设备,他们认为,推广此项技术对提高办案质量和办案速度势必起到积极作用。此前,该仪器在全国第六届好痕迹检验技术研讨会上得到足迹专家的一致好评,目前已获我国独立知识产权最高级别的发明专利。  以往,在国际上,提取立体足迹通常采用是高灌注法,不但效率低,而且需要操作者具有一定的提取经验,尤其是在针对雪地、灰尘等软基客体的足迹时,难度更大,一单提取失败无法挽救,是现场的重要物证遭受损失。立体足迹激光 扫描采集分析仪的问世,掀开了刑事技术研究崭新的一页,该设备的非接触提取和数字化处理取代了百年来一直靠手工制模提取和经验型检验的模式,为刑侦专家快速有效处置案件事故提供先进实用的科技手段。该分析仪的主要技术特点是:  实现数字化无损提取现场立体足迹  该仪器能够快速、准确、无损地提取现场立体足迹。利用现代激光扫描三位测量和计算机技术,实现了对现场立体足迹原物大、原始形态的数字化采集、存储和传输,直接记录并显示足迹各部位的三维数据,如足迹重压点位置及深度、鞋底磨损形态及范围等。亦可用于提取轮胎等其他立体痕迹。采集设备与足迹不直接接触,从根本上解决了外界对足迹的干扰破坏,真正实现了原始无损提取,避免了“实物填充法”带来的人为破坏和变形,以及后期材料干缩、裂纹等问题,为综合利用提供了条件,为准确 检验鉴定奠定了基础。  多功能数字化辅助检验工具  利用软件模拟比较显微镜原理,研究出立体足迹辅助检验专家传统,设计出双视窗检验、三维重建显示、重压点检验自动搜索、磨损面检验、坐标网络、深度伪彩三维贴图、标注方式长度角度面积的双视窗数据同步对比测量等 一系列专业化设计的辅助检验工具。首次实现了对现场足迹的重压点和磨损变形的辅助检验。使经验专家型进入了数字化定量检验。坐标检验和网络格检验工具,给各类足迹特征检验提供了一个快捷有效的检验手段,尤其是游动式坐标检验工具,可把0点定在任一特征位置,依此扩展进行定量化检验,使检验更加灵活、方便和实用。  机械化还原现场立体足迹  系统根据三维测量数据,直接计算出雕刻机加工代码,利用三维雕刻机,直接对高密度板等板材加工雕刻,实现对立体足迹的加工还原。既可还原造型客体(鞋底)模型,也可还原承受客体(凹痕)模型,还原足迹具有高精度、不变形、易保存,经久、耐磨、抗摔,便于携带等优点。  今年6月,应湖北省公安刑警总队痕迹室之约,研制单位技术人员携带该设备赶到武汉,会同五位全国著名足迹专家,利用该仪器对震惊全国的“12.7”案件的现场证据进行检验分析,因嫌疑人在逃,嫌疑人家里遗留的鞋子与现场遗留的足迹缺乏行走的样本比较,五位足迹专家意见不一致。之前,因该案件现场能提取的足迹痕迹和其他有价值的痕迹、线索有限,使安检一度进展不顺利。技术人员使用该仪器吧现场提取的足迹痕迹检材和嫌疑人家里提取的鞋子进行扫描分析,并把结果送给专家进行研判,使专家意见得到统一,锁定了犯罪嫌疑人。
  • 激光集成到FIB室中 VS 独立的激光刻蚀和PFIB协同处理,哪个更好?
    通过激光刻蚀去除所需位点外围的大部分材料,再通过FIB切割和抛光得到横截面,两种技术相结合最终实现了超大尺寸样品处理所需的速度和精度。而这种组合方式的最新阶段是采用激光刻蚀和PFIB刻蚀实现协同处理,进一步提高分析通量、效率和灵活性。激光集成到FIB室中 VS 独立的激光刻蚀和PFIB协同处理 效率提高至少2,000倍 激光刻蚀提供的最大铣削速率比镓源FIB快约100,000倍,比PFIB快约2,000倍,同时仍保持针对特定位点的足够铣削精度。将激光刻蚀(初始切削材料)与PFIB(最终切割和抛光)相结合可以将制备大尺寸横截面所需的总时间减少95%,在某些情况下甚至更多。如图1显示了镓源FIB、PFIB和激光刻蚀的光斑大小与材料去除率之间的关系。相邻表格提供了这3种技术在最大铣削和最终抛光束流条件下材料去除率的数值比较。如图1:(左)所示,镓源FIB、PFIB和激光刻蚀占据不同的区域,其特点是光斑尺寸(光束直径)和材料去除率之间的制衡。一般来说,较高的束流或束流强度会更快地去除材料,但精度较低。表格(右)比较了材料在三种技术下最大束流和典型抛光条件下的束流(或激光的离子束等效电流)和材料去除率关系。此外,还显示了镓源FIB与激光刻蚀、PFIB与激光刻蚀的去除率之比。将激光集成到FIB室中后,系统一次只能使用一个功能,而其他功能处于空闲状态。TESCANT提供一种最新方式来实施集成显微镜技术,通过独立的激光刻蚀(microPrep PRO、3D-Micromac AG)和PFIB(TESCAN Solaris X)系统提供并行处理。两个系统都不会因为另一个系统的运行而空闲。激光刻蚀系统可以为多个联用工具准备样品,无论联用是多个FIB 还是各种其他故障分析仪器,最终结果都是增加了分析通量和产率,并降低了每次分析的成本。激光刻蚀系统提供约10微米的铣削精度(束斑尺寸)和约3微米的光束定位精度(以厘米为移动范围),使其快速准确地去除立方毫米的材料。基于电路设计的CAD数据或各种FA工具的2D图像叠加的相关对准技术有助于在两个系统中以高精度找到感兴趣区。● 独立系统中的协同处理优点 ●1, 超短激光脉冲最大限度地减少了激光引起热影响区,从而减少了必须通过PFIB中的最终抛光去除的材料量。2. 单独在激光刻蚀系统中切削材料可避免PFIB仓内污染的风险,其中污染物会干扰仪器本身和分析结果。3. 样品同时可以在各种气体环境中通过激光进行处理,并且可以使用解决方案来允许系统之间的转移,而不会暴露在周围环境中。4. 激光刻蚀工具上的平台提供具有六个自由度的精确自动化运动,使其能够在需要时铣削复杂的图案。5. 在激光刻蚀过程中倾斜样品的能力对于补偿由光束能量的高斯强度分布引起的锥度特别有益。尽管它可以使用FIB抛光消除,但在激光刻蚀操作期间避免它可以大大减少FIB抛光所需的时间。6. 消除锥度对于半导体样品中准确对齐堆叠重复结构的横截面(例如TSV、锡焊球等)工艺至关重要。PFIB系统针对高深度大尺寸铣削进行了优化,它提供高达3µA的束流,每秒可去除多达1,400µm3的材料。用于最终抛光的较低离子束电流(300nA)仍可去除高达141µm3/s,即使在具有挑战性的样品上也能提供原始横截面。最具挑战性的样品是那些需要不同切削速率的硬质和软质复合材料的样品。容易产生独特的垂直形貌,描述性地称为“窗帘”。从而引起的窗帘伪影可能会掩盖后续成像中的关键细节。在切削操作过程中,我们可以通过小角度反复摇摆样品减少窗帘伪影。角度的轻微变化使离子束能够更好地进入材料下方较硬的屏蔽区域,并平滑铣削过程。对于束流/铣削速率较高的FIB,窗帘效应可能是一个挑战,就像大通量工作流程中高速铣削所需的那些一样。对于该问题,PFIB系统配置的摆动台提供了一种自动摆动模式,可以予以解决在某些材料中,包括碳化硅、聚酰亚胺、玻璃等,产生的另一种伪影-呈阶梯式。阶梯一旦出现,就会自我强化,很难移除。我们用一种创新的解决方案(True x-section,用户指导程序)来消除了阶梯效应,比大面积FIB沉积速度快得多:允许操作人员在要切片的区域放置一个小的保护硬面罩。案例图2至图6显示了使用激光刻蚀和PFIB来曝光电路元件以进行成像和分析的示例。每个示例都包括每次操作所花费的时间以及相对于单独使用PFIB制备样品所节省的总时间。图2:先进芯片集成中间的图像显示了一个超大的横截面,宽几百微米,深几百微米,穿过集成电路和连接到插入器的焊锡球和触点。左边和右边的图像显示了该截面的细节,左边是IC的放大倍数更高的图像,右边是锡球和接触垫之间的空隙。横切过程在激光刻蚀仪器中耗时10分钟,在PFIB中耗时90分钟,与单独使用PFIB相比节省了70%的时间。图3:锥度校正(右)显示了在高带宽存储器(HBM)器件中硅穿孔(TSV)堆栈的数百微米深和宽的横截面,它说明了系统切割贯通每个TSV中心的精确垂直横截面的能力。在激光刻蚀过程中倾斜样品以补偿锥角对于减少最终PFIB铣削操作要去除的材料量至关重要,从而减少横截面所需的总时间。横截面在激光刻蚀仪器中耗时10分钟,在PFIB中耗时120分钟,与单独的PFIB相比,节省了80%的时间。图4:FIB层析成像的激光刻蚀准备FIB的层析成像通过FIB逐层切片的方式,从捕获的一系列图像中重建了样本体积的3D模型。准备工作首先使用激光刻蚀从一个立方体/矩形体的三面去除材料,如“俯视图”(左)所示。在此视图中,最终将与FIB连续剖切的面位于立方体形状的底部。在“正视图”(中间)中,样品已旋转90°以显示横截面。插图(右)放大了横截面的一个区域以显示其切削质量。使用激光烧蚀制备样品需要10分钟,与PFIB 相比节省了70%的时间。图5: 有机发光二极管面板手机和其他移动设备的显示器含有关键的微结构,在样品制备过程中容易被机械应力损坏。这种精致的样品需要一种特殊的处理方法:在PFIB进行最后切削和抛光之前,在边缘的一个几毫米长的区域被有意地用激光削尖。左上方的第3张图像显示了激光刻蚀切口。下图显示了经过PFIB切削和抛光后长约0.5mm截面(PFIB可以切割和抛光长达1mm的截面)。最右边的顶部图像显示了最终横截面的更高倍放大图。横切面在激光刻蚀中花费了74分钟,在PFIB中花费了165分钟,与单独PFIB相比节省了95%的时间。图6: 微机电系统MEMS设备对样品制备过程中的机械损伤特别敏感。在这个例子中,激光刻蚀被用来打开一个窗口,进入封装的 MEMS 设备进行检查和分析。 节省的时间从70%到95%以上 激光刻蚀功能嵌入FIB系统的系统本质上是低效的,因为一次只能使用一种功能。该技术的最新迭代在独立的激光刻蚀和PFIB中实现并行处理,通过允许同时在两种工具中进行处理来提高通量和产率。这些工具通过相关的图像对齐程序和CAD叠加导航进行集成。在并行配置中,单个激光刻蚀系统可以供给多个FIB和其它FA工具。这种方法具有消除污染FIB系统的风险的优势,其中污染物会干扰成像和分析或损坏系统。我们展示了几个大的、高质量的横截面示例,并计算出与单独使用PFIB制备相比节省的时间,所示示例中节省的时间从70%到95%以上。
  • 滨松中国与湖北工业大学激光加工联合实验室正式建立
    2019年7月5日,湖北工业大学-滨松中国-金顿激光共同建立的“激光加工联合实验室”在湖北工业大学举行揭牌仪式。湖北省机械工程学会监事长陈万诚教授、秘书长朱永平教授、湖北省激光学会秘书长唐霞辉教授、华工激光、锐科激光、华日激光等十余家国内知名激光企业代表及吉林大学、华中科技大学、华南师范大学的专家学者近百人参加了活动。在出席嘉宾的见证下,湖北工业大学科研处处长武明虎、滨松中国总经理章劲松与金顿激光总经理金翔代表三方签署了联合实验室合作框架协议。湖北工业大学校长刘德富代表学校,与两方企业一起,为 “激光加工联合实验室”揭牌。该联合实验室目前主要进行着基于空间光调制器的精密激光加工方案(钻孔,切割,打标等)的研究,包括不同应用的相位图计算算法、光路系统的搭建与优化、不同材料和应用的实验工艺验证等等。期望通过产学研一体化的发展,推进空间光调制技术在精密加工中的应用。除此之外,实验室也将持续以行业需求为导向,集合三方资源,逐渐拓宽研究范围,将该平台拓展为国内一流产学研平台,促进我国智能激光加工行业的发展。湖北工业大学校长刘德富在致辞中回顾了与滨松长久以来的深入合作,希望以此次三方全方位的合作为契机,博采众长,共同提高,建立一个相互交流的平台,实现校企共赢,创建联合实验室的行业典范。滨松中国总经理章劲松则表示,滨松致力于光子的研究已经60余年,一直秉持着不断探索人类未知未涉的理念。滨松相信,“光”将是引领第四次工业革命的关键,而在中国制造2025的政策引领下,激光加工也必将是下一个备受追逐的风口,此次激光加工联合实验室的建立具有重大意义。华南师范大学博士生导师张庆茂教授、中国科学院上海光机所储蔚副研究员、吉林大学樊华博士、华中科技大学博士生导师甘棕松教授、新加坡南洋理工大学邵国栋博士、滨松中国高级光学技术工程师王梓博士等七名国内知名专家学者也出席了本次活动,并围绕超快激光微加工技术发展趋势、激光微加工技术与激光微纳制造技术研究发展现状等相关主题,进行了精彩的学术报告分享。
  • 高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制项目启动
    4月21日,中国科学院条件保障与财务局在光电研究院组织召开了国家重大科研装备研制项目&ldquo 高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制&rdquo 实施方案研讨暨项目启动会。会议由副局长曹凝主持,中科院副秘书长吴建国出席了会议并讲话,院内外10多位专家和项目监理组成员参加了会议。  项目负责人、光电院副院长樊仲维代表项目组作了汇报。曹凝介绍了本次会议的目的和要求,宣布项目正式启动,项目监理工作同步开展。与会专家重点就项目实施方案、研制计划、管理措施以及知识产权保护等方面进行了深入研讨,提出了许多宝贵的意见和建议。  吴建国在项目启动会上提出了三点要求:一是科研装备要研以致用。在项目目标设定和研制过程中,要加强与用户的沟通,提前做好需求分析,加快研制周期,确保装备研制成功后得到真正应用。二是要提高关键部件的国产化率。项目单位要敢于挑战,深入分析,加强关键部件的自主研制,真正实现打破禁运的目的。同时,要通过制定鼓励优先使用自主研制装备的政策,加大设备的扶持推广使用力度,不断检验和提升仪器设备的性能和指标,从而提升我国重大装备研制的自主创新能力。三是要多快好省,保质保量完成研制任务。要加强项目过程管理,充分发挥技术专家组和监理组的作用,及时发现问题并找到解决措施,全力攻关,力争实现项目资金使用效益最大化。
  • 腐蚀在激光共聚焦扫描显微镜眼中的璀璨形貌
    p  strong腐蚀形貌常用表征方法/strong/pp  在腐蚀研究和工程中,腐蚀形貌是判断各种腐蚀类型、评价腐蚀程度、研究腐蚀规律与特征的重要依据。腐蚀形貌表征最常用的方法便是宏观观察、扫描电子显微镜观察和金相显微镜观察等,这些方法容易受主观因素影响。/pp  strong激光共聚焦扫描显微镜/strong/pp  激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)以激光作为光源,采用共轭成像原理,沿x、y方向逐点扫描试样表面,合成图像切片,再移动z周,采集多层切片,形成图像栈,将所有图像栈的信息进行合成,形成可以测量垂直高度和表面粗糙度及轮廓的三维表面形貌图像,是一种高敏感度与高分辨率的显微镜技术。/pp  该技术已广泛应用于形态学、生理学、免疫学、遗传学等分子细胞生物学领域。由于采用激光共聚焦扫描显微镜表征腐蚀形貌具有较好的客观性,因此其在材料腐蚀中也有较好的应用前景。/pp  strong试验材料/strong/pp  试验试剂为乙醇、丙酮(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)。试验钢为油田现场用N80钢管,其化学成分(质量分数)为:0.22%C,1.17%Mn,0.21%Si,0.003%S,0.010%P,0.036%Cr,0.021%Mo,0.028%Ni,0.018%V,0.012%Ti,0.019%Cu,0.006%Nb,余量Fe。/pp  strong试验仪器/strong/pp  红外碳硫分析仪,直读光谱仪,电子天平,M273A恒电位仪,扫描电镜,激光共聚焦扫描显微镜。/pp  strong腐蚀试验/strong/pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "(1)全面腐蚀/span/pp  将N80钢管加工成挂片试样,用350号金相试纸对试样进行打磨,然后再用丙酮除油和乙醇清洗,最后吹干。/pp  依据标准ASTM G170-06(R2012)《实验室中对油田及炼油厂缓蚀剂评价及鉴定的标准指南》和SY/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》,采用静态腐蚀挂片法对N80钢进行全面腐蚀试验。/pp  试验在高温高压反应釜中进行。试验介质为15%(质量分数)的N,N' -二醛基哌嗪缓蚀剂,试验温度90℃,试验时间为4h。试验后取出试样,逐步采用毛刷机械法和超声波酒精振荡清洗试样表面的缓蚀剂膜和腐蚀产物,然后烘干送检LSCM。同时,对试样进行宏观观察和扫描电镜观察。/pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "(2)沟槽腐蚀/span/pp  将N80钢管加工成15mm× 5mm圆片试样,焊缝位于试样的中央,试验前采用350号金相砂纸打磨试样,再用丙酮除油和乙醇清洗,最后吹干,并采用光栅尺测量圆片尺寸。/pp  依据标准Q/SY-TGRC 26-2011《ERW 钢管沟腐蚀实验室测试方法》,对N80钢进行沟槽腐蚀试验,得到沟槽腐蚀的试样。/pp  试验采用电化学极化法(三电极体系),在1000mL玻璃电解池(带石英窗口)内进行。试验介质为3.5%(质量分数)的NaCl溶液。饱和甘汞电极为参比电极,N80钢为工作电极,铂电极为辅助电极。/pp  试验时对试样施加-550 mV的恒电位(相对于参比电极),极化144h。试验后取出试样,逐步采用毛刷机械法和超声波酒精振荡清洗试样表面的腐蚀产物,然后烘干送检LSCM。同时,对试样进行宏观观察和扫描电镜观察。/pp  strong结果与讨论/strong/pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "1 全面腐蚀/span/pp  全面腐蚀试验后试样的宏观照片、扫描电镜图和LSCM图分别如图1—3所示。对比这三幅图可以看到:宏观和扫描电镜观察显示试样表面均匀腐蚀,无点蚀坑 LSCM观察显示,试样表面有两处点蚀坑,两处点蚀坑的直径分别为10.24,11.65μm,深度分别为13.78μm和19.83μm。由此可见,LSCM不仅可获得试样的表面三维图,还可客观迅速地找到局部腐蚀处,并可对局部腐蚀处进行简单测量处理。/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/8531e939-7799-465b-a201-8006f8ee75f1.jpg" title="图1 全面腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg" alt="图1 全面腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg"/br/br//strongstrong图1 全面腐蚀试验后试样的宏观照片/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/9fc9d4b0-37e5-4403-bc07-0e25c5a3291f.jpg" title="图2 全面腐蚀试验后试样的扫描电镜图.jpg" alt="图2 全面腐蚀试验后试样的扫描电镜图.jpg" width="378" height="406" border="0" vspace="0" style="width: 378px height: 406px "//strong/pp style="text-align: center "strong图2 全面腐蚀试验后试样的扫描电镜图/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/c4ecb6b1-a0e5-4322-b1de-903eca0143be.jpg" title="图3 全面腐蚀试验后试样的激光共聚焦扫描显微镜表征图.jpg" alt="图3 全面腐蚀试验后试样的激光共聚焦扫描显微镜表征图.jpg" width="400" height="271" border="0" vspace="0" style="width: 400px height: 271px "//strong/pp style="text-align: center "strong图3 全面腐蚀试验后试样的激光共聚焦扫描显微镜表征图/strong/pp  span style="color: rgb(0, 176, 240) "2 沟槽腐蚀/span/pp  由于N80钢管为焊管,其母材与焊缝的显微组织不一样,在腐蚀环境中易产生电位差,使得焊缝熔合线处易出现深谷状的凹槽,如图4所示。沟槽腐蚀敏感系数α是判断焊管焊缝抗腐蚀的一个重要参数,其计算方法如式(1)所示。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/3507e746-8170-4721-a27d-d203442685a6.jpg" title="式(1).png" alt="式(1).png"//pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/613be5a5-5c15-45e0-a6d8-6ee416278e9d.jpg" title="图4 沟槽腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg" alt="图4 沟槽腐蚀试验后试样的宏观照片.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图4 沟槽腐蚀试验后试样的宏观照片/strong/pp  式中:h1为原始表面和腐蚀后表面的高度差 h2为原始表面和点蚀坑坑底的高度差,如图5所示。h1和h2均取3次测量的平均值,当α 1.3时,表示焊管焊缝对沟槽腐蚀不敏感 当α≥1.3时,表示焊管焊缝对沟槽腐蚀敏感,需采取措施减少沟槽腐蚀。/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/8e59d50c-bea6-49da-8f6a-d2448171379f.jpg" title="图5 沟槽腐蚀试验参数测定.png" alt="图5 沟槽腐蚀试验参数测定.png"//strong/pp style="text-align: center "strong图5 沟槽腐蚀试验参数测定/strongbr//pp  沟槽腐蚀试验后试样的金相图和LSCM图分别如图6和图7所示。通过金相图和LSCM图得到参数h1和h2,并根据式(1)计算沟槽腐蚀敏感系数,结果如表1所示。/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/75c010b6-db01-472f-ae3d-cff23f615d7c.jpg" title="图6 沟槽腐蚀试验后试样的金相图.jpg" alt="图6 沟槽腐蚀试验后试样的金相图.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图6 沟槽腐蚀试验后试样的金相图/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/467f4cb3-f842-418c-af0d-e067c5e4ee20.jpg" title="图7 沟槽腐蚀试验后试样的LSCM图.jpg" alt="图7 沟槽腐蚀试验后试样的LSCM图.jpg"//strong/pp style="text-align: center "strong图7 沟槽腐蚀试验后试样的LSCM图/strong/pp style="text-align: center "strong表1 不同方法得到的沟槽腐蚀敏感系数/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/15d8299e-3916-4241-bf81-692270f87d04.jpg" title="表1 不同方法得到的沟槽腐蚀敏感系数.png" alt="表1 不同方法得到的沟槽腐蚀敏感系数.png"//strong/pp  采用金相显微镜测h2和h1时,需根据主观判断找到3个深度最深的腐蚀坑,然后将其局部放大,并采用仪器标尺测量h2和h1 而采用LSCM测h2和h1时,沟底层处便是腐蚀坑深度,且测量标尺为LSCM自带,因此该方法更便捷、直观和客观,由此计算的α也更可靠。br//pp  strong结论/strong/pp  (1)激光共聚焦扫描显微镜表征腐蚀形貌以三维图方式显示,局部腐蚀处可一眼看到,更直观。/pp  (2)用激光共聚焦扫描显微镜表征沟槽腐蚀,可以直观和客观地找到腐蚀坑深处,仪器自带标尺可直接测量坑深,数据测量更便捷,由此计算的敏感系数也更可靠。/p
  • 三维激光扫描技术,给古建筑做个“透视”
    在山西五台山南台西麓的树林中,千年古刹佛光寺静静矗立。作为国务院公布的第一批全国重点文物保护单位,佛光寺已列入世界遗产目录。其中,建于公元857年的佛光寺东大殿是我国现存最为完整、体量最大的唐代木结构建筑,也是研究唐代木结构建筑最为重要的“标准器”。  据清华大学建筑设计研究院文化遗产保护研究所等编写出版的《佛光寺东大殿勘察研究报告》描述,佛光寺东大殿背靠陡崖,50年代曾由于崖体倒塌使大殿后墙局部遭到破坏,同时存在局部基础不均匀下沉和木构建糟朽、断裂等问题。  “清华大学文化遗产保护研究所承担了佛光寺东大殿精确测绘等工作。我们希望对东大殿用三维激光扫描的精确测量方法,来确定建筑结构变形,通过对变形的量化分析,得到东大殿结构是否安全的结论。”清华大学建筑学院副院长吕舟教授说。  20世纪30年代,梁思成、林徽因根据敦煌第61窟中的“大五台山图”发现了佛光寺东大殿,作为至今国内已知的唯一唐朝木建筑,这座珍贵的建筑对我国建筑史研究具有极重要的意义。  自梁思成开展佛光寺调研的1937年至今70多年里,建筑历史界多次踏勘、测量东大殿。但测量手段基本以皮尺、钢尺的手工测量为主,数据取舍到0.5厘米。  吕舟说,前人所做的测绘已取得巨大成果,但由于以往测量工具和测绘手段的限制,难以达到更高精度,误差量也难以控制,测量结果不一。在本次勘察中,使用了三维激光扫描配合全站型电子速测仪定位,全站仪可给出控制点的空间相对坐标,为扫描结果的三维空间形象提供坐标 再加上局部的手工测量,从而得到一套精确、客观的东大殿数据。如今,在古代建筑测绘领域,三维激光扫描已是一项常用的技术。  据介绍,与传统测绘技术相比,三维激光扫描的优势在于数据全面性和准确性,可以在电脑中像做透视一样进行切片测量,从而测量无法直接测量的位置,完成实测不可能完成的工作,并尽可能测量到所有数据,再通过数理统计推断出最符合的原始设计尺寸 全站仪所获得数据精确,角度误差为秒级,测距误差为毫米级 观测速度快,采集单个点仅需几秒钟 工作距离最远可达数百米等。  吕舟说,“通过三维激光扫描获得东大殿精确测绘数据后,东大殿一些法式制度上的规律开始清楚地呈现在我们面前,使重建或复原东大殿,消除结构变形影响的标准形态成为可能。”通过对三维激光扫描点云切片与复原的东大殿标准结构剖面相比较,就可得到东大殿准确的结构变形情况,对东大殿结构安全做出判断。这也是我国第一次把三维激光扫描应用于木结构文物建筑的结构安全评估。  以文物保护为目的的测绘要求准确地反映文物建筑的现状,包括残损、构件错置、改动、变形的情况,手工测绘中难以准确、清晰地表现出文物建筑现状,或有可能在测绘过程中被忽略。“三维激光扫描为解决这一问题提供了可能性。”吕舟说。  东大殿被称为我国古代建筑遗存中最为珍稀的一座,其所蕴含的设计思想、结构尺度和加工做法在非物质遗存方面具有非凡价值。因此,吕舟表示,以精密测绘入手,通过运用精密测量工具与传统测绘相结合的方法,取长补短,力求在使用目前最先进的技术条件下,得到尽可能精确而全面的测绘结果等。在该结果基础上,绘制东大殿复原理想设计图。  “在上述工作的基础上,我们才能提出了东大殿保护工作计划以及初步的修缮建议等。”吕舟说。  据国家“指南针计划—中国古代发明创造的价值挖掘与展示”专项,在“古代著名的遗址、墓葬、古建筑和土木工程设计、建造材料技术等方面”,“进行系统的专项调查、整理挖掘、研究展示、抢救传承”。  文物建筑测绘国家文物局重点科研基地(天津大学)主任吴葱教授说,除三维激光扫描技术和全站仪外,他们还将多基线数字近景摄影测量系统、固定翼无人机、无人直升机等新技术应用于古建筑测量中,精确测绘了柬埔寨吴哥古迹、天坛、故宫、颐和园、山西应县木塔、辽宁义县奉国寺等20多处古建筑。
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