一种对透明材料进行焊接的方法

摘要

一种对透明材料进行焊接的方法，选择两种能透过待焊接透明材料的激光，一种是超短脉冲激光，另一种是长脉冲激光，调节两束激光同步后并束；将两块待焊接透明材料叠放在一起；使激光通过物镜聚焦在两块待焊接透明材料的分界面上；当超短脉冲激光能量（或功率）大于等于多光子吸收阈值光强时，（两束脉冲激光的）焦点中心附近发生多光子吸收（电离），产生自由电子，即种子电子，种子电子吸收长脉冲激光；当（种子电子吸收的）长脉冲激光的能量达到待焊接材料熔化阈值时，焦点中心附近的材料发生熔化并融合，连接在一起，实现连接或焊接。本方法与单独采用超短脉冲激光焊接方法相比，降低了成本，并提高了焊接效率，实现了对透明材料的焊接。

主权项

一种对透明材料进行焊接的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）选择两种能透过待焊接透明材料的激光，一种是超短脉冲激光，另一种是长脉冲激光，超短脉冲激光通常选取脉冲宽度为飞秒或皮秒数量级；长脉冲激光通常选取纳秒、微秒、毫秒或连续激光中的任意一种，两束激光的功率相匹配，调节两束激光同步后并束；（2）将两块待焊接透明材料叠放在一起，其中，两块待焊接透明材料相同或不同；（3）调节激光光路，使得激光通过物镜聚焦在两块待焊接透明材料的分界面上；（4）当超短脉冲激光能量或功率大于等于多光子吸收阈值光强时，两束脉冲激光的焦点中心附近发生多光子吸收电离，产生自由电子，即种子电子，种子电子吸收长脉冲激光；（5）当种子电子吸收的长脉冲激光的能量达到材料熔化阈值时，焦点中心附近的材料发生熔化并融合，随着激光焦点的移动，熔化的材料降温，凝固，连接在一起，实现连接或焊接。