1 北京航空航天大学机械工程及自动化学院, 北京 100191
2 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室, 北京 100084
3 滑铁卢大学机械与机械电子工程系, 安大略 滑铁卢 N2L3G1
飞秒激光的低热输入、极小热影响区的特点使其在微纳米尺度材料连接领域有明显的优势。为了将石英玻璃与硅可靠地连接在一起，使用功率为4~30 mW，频率为1 kHz，波长为800 nm 的飞秒激光对石英玻璃与硅进行连接，测试了接头的剪切强度，对接头横截面进行腐蚀处理，观察截面，分析了接头断裂前后的形貌特征，研究了激光参数，如激光功率、扫描速度、聚焦物镜的数值孔径以及离焦量对接头强度的影响规律。实验结果表明，根据焊接工艺的不同，接头强度分布在7~54 MPa之间。将激光准确定位到界面处，在合适的激光功率和扫描速度下可以降低焊缝缺陷，得到剪切强度较高的接头。
激光技术 微连接 飞秒激光 石英玻璃 硅
中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
近年来，随着元器件不断小型化及人们对产品高密度、高可靠性要求的提高，有效的微连接已成为微加工的重要环节之一。虽然目前已有多种方法可以实现同种材料或异种材料间的微连接，但对于玻璃等透明易碎材料，实现有效的微连接一直是一个挑战。目前激光已被广泛应用于焊接各种材料，但普通长脉冲激光的能量不易被玻璃吸收而且热膨胀易使玻璃碎裂，并不适合微焊接玻璃等透明材料。超短脉冲激光与透明材料相互作用具有热效应小及非线性吸收的特点，非常适合透明材料的微焊接，目前已经成为微加工领域的研究热点。介绍了超短脉冲激光微焊接玻璃的机理、存在的问题以及潜在应用，并对其未来发展进行了展望。
材料 超短脉冲激光 微连接 微焊接 玻璃 飞秒激光 皮秒激光 激光与光电子学进展
2015, 52(8): 080001
