加入会员
会员专区
订单查询
客服专区
购物车有件商品
结算中心
首页
实体店风采
政治经济
少儿
教育
文学历史
科技生活
影音文创
秒杀
主题馆
最新资讯
书店排行
书友卡专区
店内活动
全部
图书
音乐
影视
儿童
文体数码
期刊杂志
分类浏览
团购专区
高级搜索
首页
>图书 >
医药
>
临床医学
> 激光精确微加工-(影印版)
激光精确微加工-(影印版)
商品编号:4792031
ISBN:978-7-301-24828-7
市 场 价:¥91.00
折 扣 价:
¥
91.00
丛书: 中外物理学精品书系-引进系列.51
上架时间:2014/11/20 7:15:46
出版社/厂商: 北京大学出版社发行部(电子)
作者: 杉冈幸次
出版日期: 2014/10/1 0:00:00
装帧: 平装
内容简介
小型化和高精度快速成为对很多工艺流程和产品的要求。因此,利用激光微加工技术来实现这一要求得到了广泛关注。《激光精确微加工(英文影印版)》内容有16章,覆盖了激光微处理技术的各个方面,从基本概念到在无机或生物材料上的工程应用。本书综述了在激光处理领域的研究和技术发展水平。读者对象为本领域的研究者和研究生。
小型化和高精度快速成为对很多工艺流程和产品的要求。因此,利用激光微加工技术来实现这一要求得到了广泛关注。《激光精确微加工(英文影印版)》内容有16章,覆盖了激光微处理技术的各个方面,从基本概念到在无机或生物材料上的工程应用。本书综述了在激光处理领域的研究和技术发展水平。读者对象为本领域的研究者和研究生。
目录
1 Process Control in Laser Material Processing
for the Micro and Nanometer Scale Domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Henry Helvajian
1.1 Introduction .
1 Process Control in Laser Material Processing
for the Micro and Nanometer Scale Domains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Henry Helvajian
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Laser Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.1 Laser Wavelength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.2 Laser Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.3 Laser Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.4 Laser Beam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.5 Laser Pulse Temporal Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2.6 Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3 Possible Steps Forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2 Theory and Simulation of Laser Ablation - from Basic
Mechanisms to Applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Laurent J. Lewis and Danny Perez
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2 Basic Physics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.1 Light-Matter Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.2 Material Removal from the Target:
The Basics of Ablation.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.3 Ablation in the Thermal Regime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3.1 Thermodynamics .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3.2 ConventionalWisdom: Early Theories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.3.3 A New Understanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3.4 Computer Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3.5 The Femtosecond Regime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.6 Picosecond Pulses and Beyond .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3.7 Molecular Solids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.4 Materials Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.1 Nanoparticle Production in Solvents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.2 Damages and Heat Affected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.5 Conclusions and Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3 Laser Devices and Optical Systems for Laser Precision
Microfabrication .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
KunihikoWashio
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.2 Laser Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2.1 Various Laser Devices from Deep UV
andMid-IR Spectral Region .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2.2 Diode-Pumped High-Brightness Continuous
Wave Solid-State Lasers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2.3 Q-Switching and Cavity Dumping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.2.4 Picosecond and Femtosecond, Ultrafast
Pulsed Laser Oscillators and Amplifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3 Optical Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.1 Optical Components for Modification
and Control of Laser Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.2 Optical Systems for Beam Shape Transformation .. . . . . . . . 78
3.3.3 Galvanometer-Based Optical Scanners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.3.4 Spatial Light Modulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.3.5 Nonlinear-Optical Systems for Harmonic Generation.. . . . 83
3.3.6 Optical Systems for Beam Characterization
and ProcessMonitoring .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4 Fundamentals of Laser-Material Interaction
and Application to Multiscale Surface Modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Matthew S. Brown and Craig B. Arnold
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.2 Fundamentals of Laser Surface Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.2.1 Light Propagation in Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.2.2 Energy Absorption Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.2.3 The Heat Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.2.4 Material Response. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.3 Laser Surface Processing Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
4.4 Case Study I: Surface Texturing for Enhanced
Optical Properties .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104
4.5 Case Study II: Surface Texturing for Enhanced
Biological Interactions.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
4.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
5 Temporal Pulse Tailoring in Ultrafast Laser
Manufacturing Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
Razvan Stoian, Matthias Wollenhaupt, Thomas Baumert,
and Ingolf V. Hertel
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
5.2 Fundamental and Technical Aspects of Pulse Shaping . . . . . . . . . . . . .123
5.2.1 Basics of Ultrashort Laser Pulses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
5.2.2 Frequency Domain Manipulation
(Mathematical Formalism). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
5.2.3 Analytical Phase Functions Relevant
to Material Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
5.2.4 Pulse Shaping in the Spatial Domain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
5.2.5 Experimental Implementations for Temporal
Pulse Shaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
5.2.6 Optimization Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
5.3 Material Interaction with Temporally Shaped Pulses . . . . . . . . . . . . . . .133
5.3.1 Control of Laser-Induced Primary Excitation Events . . . . .133
5.3.2 Engineered Thermodynamic Phase-Space Trajectories . . .135
5.3.3 Refractive Index Engineering by Temporally
Tailored Pulses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
5.4 Conclusion and Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142
6 Laser Nanosurgery,Manipulation, and Transportation
of Cells and Tissues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
Wataru Watanabe
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
6.2 Laser Direct Surgery .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
6.2.1 Nanosurgery with a Focused Laser Beam
in the Ultraviolet and Visible Region. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
6.2.2 Femtosecond Laser Surgery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147
6.3 Nanoparticles and Chromophore-Assisted
Manipulation and Processing.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153
6.3.1 Chromophore-Assisted Laser Inactivation .. . . . . . . . . . . . . . . .153
6.3.2 Plasmonic Nanosurgery .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
6.4 Laser Manipulation and Transport of Cells and Tissues . . . . . . . . . . . .154
6.4.1 Optical Tweezers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
6.4.2 Laser Transport of Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
6.5 Application of Laser-Induced ShockWaves
andMechanicalWaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
6.5.1 Targeted Gene Transfection by
Laser-InducedMechanicalWaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
6.5.2 Femtosecond Laser-Induced ShockWave in Liquid . . . . . . .156
6.6 Laser-Induced Stimulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
6.7 Fabrication of Microfluidic Channels and Scaffolds . . . . . . . . . . . . . . . .158
6.8 Summary and Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
7 Laser Synthesis of Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
Sébastien Besner and Michel Meunier
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
7.2 General Principles of Laser Based Synthesis of Nanomaterials . . . .164
7.2.1 Nanosecond Pulsed Laser Ablation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
7.2.2 Ultrafast Laser Ablation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
7.3 Synthesis of Nanomaterials Based on Laser Ablation
of a Bulk Target . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
7.4 Laser Ablation in Vacuum/Gas Environment .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171
7.5 Laser Ablation in Liquids: Formation of Colloidal
Nanoparticles.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173
7.5.1 Ablation Mechanisms .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173
7.5.2 Effect of Laser Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176
7.5.3 Effect of Stabilizing Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
7.5.4 Process Model .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179
7.6 Synthesis of Nanomaterials Based on Laser
Interaction with Micro/Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
7.7 Conclusions and Perspective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
8 Ultrafast Laser Micro- and Nanostructuring.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189
Wolfgang Kautek and Magdalena Forster
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190
8.2 Theoretical Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190
8.2.1 Dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191
8.2.2 Metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
8.2.3 Thermodynamic Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
8.3 Recent Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198
8.3.1 Top-Down Approaches to Nanostructures . . . . . . . . . . . . . . . . .198
8.3.2 Thin Film Ablation .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
8.3.3 Incubation Phenomena .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201
8.3.4 Bottom-Up Approaches to Nanostructures . . . . . . . . . . . . . . . .203
8.3.5 Biogenetic Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
8.4 Outlook .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206
8.4.1 Recent Instrumental Developments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206
8.4.2 Nanostructuring in the Nearfield . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .208
8.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209
9 3D Fabrication of Embedded Microcomponents .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215
Koji Sugioka and Stefan Nolte
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215
9.2 Principles of Internal Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216
9.3 Refractive Index Modification.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
9.3.1 Advantages of Femtosecond Laser
in Photonic Device Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
9.3.2 Optical Waveguide Writing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218
9.3.3 Fabrication of Photonic Devices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
9.3.4 Fabrication of Fiber Bragg Gratings (FBGs) . . . . . . . . . . . . . .223
9.4 Formation of 3D Hollow Microstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
9.4.1 Direct Ablation in Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
9.4.2 Internal Modification Followed by Wet Etching .. . . . . . . . . .226
9.5 3D Integration of Microcomponents .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228
9.6 Beam Shaping for Fabrication of 3D Microcomponents .. . . . . . . . . . .231
9.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
10 Micromachining and Patterning .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
Jürgen Ihlemann
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
10.2 Direct Writing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240
10.3 Micro Fluidics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241
10.4 Gratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243
10.5 Diffractive Optical Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245
10.6 Micro Lenses/Lens Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
10.7 Patterning of Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
10.8 Dielectric Masks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
10.9 Two Step Processing of Layers: Ablation C Oxidation .. . . . . . . . . . . .253
10.10 Summary and Outlook .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256
11 Laser Transfer Techniques for DigitalMicrofabrication . . . . . . . . . . . . . . . .259
Alberto Piqué
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .259
11.2 Lasers in Digital Microfabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261
11.3 Origins of Laser Forward Transfer .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262
11.3.1 Early Work in Laser-Induced Forward Transfer . . . . . . . . . . .262
11.3.2 Transferring Metals and Other Materials with LIFT . . . . . .264
11.3.3 Fundamental Limitations of the Basic LIFT Approach . . .265
11.4 Evolution of Laser Forward Transfer Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .265
11.4.1 The Role of the Donor Substrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .266
11.4.2 Development of Multilayered Ribbons
and Dynamic Release Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .267
11.4.3 LIFT with Ultra-Short Laser Pulses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269
11.4.4 Laser Transfer of Composite
orMatrix-BasedMaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270
11.4.5 Laser Transfer of Rheological Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271
11.4.6 Jetting Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273
11.4.7 Laser Transfer of Entire Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
11.4.8 Recent Variations of the Basic LIFT Process . . . . . . . . . . . . . .276
11.5 Applications .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277
11.5.1 Microelectronics.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277
11.5.2 Sensor and Micropower Generation Devices . . . . . . . . . . . . . .278
11.5.3 Biomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281
11.5.4 Embedded Electronic Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
11.6 The Future of Laser-Based Digital Microfabrication . . . . . . . . . . . . . . .284
11.6.1 Laser Forward Transfer vs. Other Digital
Microfabrication Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285
11.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287
12 Hybrid Laser Processing of Transparent Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
Hiroyuki Niino
12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
12.2 Multiwavelength Excitation Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294
12.2.1 Principle of Multiwavelength Excitation Process. . . . . . . . . .294
12.2.2 Microfabrication of Transparent Materials
by Multiwavelength Excitation Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295
12.3 Media Assisted Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
12.3.1 Classification of Media Assisted Processes . . . . . . . . . . . . . . . .297
12.3.2 LIPAA Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299
12.3.3 LIBWE Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302
12.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307
13 Drilling, Cutting,Welding, Marking and Microforming .. . . . . . . . . . . . . . . .311
Oliver Suttmann, Anas Moalem, Rainer Kling,
and Andreas Ostendorf
13.1 Parameter Regimes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311
13.1.1 Pulse Duration .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312
13.1.2 Wavelength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314
13.1.3 Beam Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315
13.1.4 Output Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315
13.2 Drilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .316
13.2.1 Laser Drilling Without Relative Movement
Between Laser Spot andWorkpiece. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .316
13.2.2 Laser Drilling with Relative Movement
Between Laser Spot andWorkpiece. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318
13.2.3 Trepanning Head . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320
13.2.4 Further Trends and Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320
13.3 Cutting .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
13.3.1 Melt Cutting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
13.3.2 Laser Ablation Cutting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
13.3.3 Laser Scribing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326
13.3.4 Laser Induced Stress Cutting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326
13.4 Microjoining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327
13.4.1 Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327
13.4.2 Soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330
13.5 Marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
13.5.1 Laser Marking by Material Removal or Addition . . . . . . . . .331
13.5.2 Laser Marking by Material Modification . . . . . . . . . . . . . . . . . .332
13.6 Microforming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333
13.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .337
编辑推荐
激光能量高度集中,而且便于操控,能够进行精细加工。正因为这样,激光加工技术的应用非常迅猛,已经形成了庞大的产业。同时,激光精确加工的技术本身也在蓬勃发展。作为详细讲述这一领域诸多方面的专著,《激光精确微加工(英文影印版)》对于国内相关领域的工程师和科学家,以及研究生来说都是不可多得的佳作。
激光能量高度集中,而且便于操控,能够进行精细加工。正因为这样,激光加工技术的应用非常迅猛,已经形成了庞大的产业。同时,激光精确加工的技术本身也在蓬勃发展。作为详细讲述这一领域诸多方面的专著,《激光精确微加工(英文影印版)》对于国内相关领域的工程师和科学家,以及研究生来说都是不可多得的佳作。
同类商品推荐
中等职业教育教材-有机化学
¥12.30元
滇国青铜艺术
¥283.50元
现代中医临床诊断学
¥74.30元
您最近的浏览历史
激光精确微加工-(影印版)
¥91.00元
浏览此商品的顾客同时关注以下商品
松下数码相机DMC-FH1(2010)
¥1700.00元
我要评价
尊敬的客户,如果您对该项商品有所评论,请在以下填写!
评论标题:
评 论 人:
评论星级:
评论内容:
验 证 码:
最近24小时排行