飞秒激光辅助超临界流体进行高分子材料微加工方法

摘要

本发明涉及属于材料微加工技术。为提供提高激光加工精度的方法，本发明采取的技术方案是，飞秒激光辅助超临界流体进行高分子材料微加工方法，包括下列步骤：(1)选择一种在常温常压下对加工材料没有腐蚀性的并能够实现超临界态的液体，液体对所用激光透明，液体充满具有透光窗口的容器内；(2)将待加工材料固定在容器底部，浸在超临界流体内；(3)调节激光光路，使激光透过容器窗口聚焦在待加工材料表面，即材料和液体的界面上，当激光焦点处的激光能量达到或超过超临界流体多光子吸收阈值时，达到临界点的焦点处，发生分解反应，随着激光焦点的移动，在材料表面上产生需要的微加工形状/结构。本发明主要应用于材料微加工。

主权项

一种飞秒激光辅助超临界流体进行高分子材料微加工方法，其特征是，包括下列步骤：（1）选择一种在常温常压下对加工材料没有腐蚀性的并能够实现超临界态的液体，液体对所用激光透明，液体充满具有透光窗口的容器内；（2）将待加工材料固定在容器底部，浸在超临界流体内；（3）调节激光光路，使激光透过容器窗口聚焦在待加工材料表面，即材料和液体的界面上，当激光焦点处的激光能量达到或超过超临界流体多光子吸收阈值时，达到临界点的焦点处，发生分解反应，随着激光焦点的移动，在材料表面上产生需要的微加工形状/结构；其中，采用近红外波段、脉冲宽度为10‑500飞秒、重复频率为0.1‑100MHz、功率为1‑100W的飞秒激光放大器作为激光源，使激光通过数值孔径为0.1‑1.0物镜聚焦在待加工材料表面上，调节激光能量使得在液体和待加工材料界面上，只有最靠近焦点中心处才能达到多光子吸收阈值，形成超临界流体，发生溶解反应，实现高分子材料微纳米级加工。