一种利用纳秒激光诱导裂纹制备微纳米复合结构的方法

摘要

一种利用纳秒激光诱导裂纹制备微纳米复合结构的方法，先将工业纯钛TA1表面抛光，然后搭建光路，光路包括纳秒激光器，纳秒激光器输出光经过反射镜使光路转90°，反射光依次经过小孔光阑、分光棱镜、快门、聚焦透镜垂直照射在移动载物台的加工工位上，纳秒激光器、快门、移动载物台和电脑连接，再利用电脑调节纳秒激光器输出激光参数，将抛光的工业纯钛固定在移动载物台加工工位上，经纳秒激光照射，利用电脑控制移动载物沿水平方向移动得到5μm以下的微米结构与1μm以下的纳米结构结合的表面复合结构，本发明利用钛材料热作用下的裂纹产生以及微结构可调控激光传播特性的特点，操作简单，加工效率高。

主权项

一种利用纳秒激光诱导裂纹制备微纳米复合结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将工业纯钛TA1(8)表面抛光至表面粗糙度在100‑120nm；2)搭建光路，光路包括纳秒激光器(1)，纳秒激光器(1)输出光经过反射镜(2)使光路转90°，反射光依次经过小孔光阑(3)、分光棱镜(4)、快门(6)、聚焦透镜(7)垂直照射在移动载物台(9)的加工工位上，纳秒激光器(1)、快门(6)、移动载物台(9)和电脑(10)连接，利用分光棱镜(4)和功率计(5)组合检测激光功率，同时电脑(10)控制快门(6)进而控制光路的通断，通过小孔光阑(3)调节通光孔大小，采用焦距为100mm的聚焦透镜(7)用于纳秒激光器输出激光的聚焦，最后使烧蚀点离聚焦透镜(7)的焦距离为4mm，得到透过聚焦透镜(7)的烧蚀光斑半径为70‑75μm；3)利用电脑(10)调节纳秒激光器(1)输出激光波长为532nm，重频为100Hz，脉宽为10ns，使激光功率为15mW；4)将抛光的工业纯钛TA1(8)固定在移动载物台(9)加工工位上，并且经纳秒激光照射，利用电脑(10)控制移动载物台(9)沿水平方向移动，速度为0.004‑0.02mm/s，即得到5μm以下的微米结构与1μm以下的纳米结构结合的表面复合结构。