【摘 要】
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飞秒激光每一个脉冲历时很短导致非常高的能量密度,如此之高的能量密度可以对多种材料进行加工,目前已在透明材料、半导体和金属上实现了高精度微加工。飞秒激光可以在透明材
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飞秒激光每一个脉冲历时很短导致非常高的能量密度,如此之高的能量密度可以对多种材料进行加工,目前已在透明材料、半导体和金属上实现了高精度微加工。飞秒激光可以在透明材料内部引起局部的折射率改变从而可以在一定的条件下形成光波导、光栅、光子晶体等结构。配合高精度的三维移动平台可以实现复杂光子器件的加工。本文使用VB开发了一款微结构制作程序;主要是利用AutoCAD制作图纸,平台和快门的自动控制实现微结构的一次成形,为以后制作各种复杂微结构打下基础。用飞秒激光直写方法,成功地在石英玻璃内部和金属表面诱导了复杂微结构,掌握了微结构的设计,制作过程中的能量、光斑大小选择及快门自动控制技术。主要研究工作:三维平台程序与AutoCAD接口的开发:用VB语言重新对三维平台进行编程,实现打开由AutoCAD制作的DXF文件并从文件中读取各图元的坐标信息;实现各图元间距离的比较;实现了微结构制作过程中的最佳路径优化。不仅能识别单一形式的线还可以识别各种复杂的三维及平面结构。包括:平面及空间点阵、空间圆弧、圆、交叉直线、各种规则几何体、光子晶体等。快门程序开发:原快门程序不能与平台程序同时兼容在同一操作系统中。原机自带的快门程序不能实现自动化控制且只能使用USB通信,因此不能与平台程序很好的配合实现光路的开关。因此,重新开发了快门程序并使用了串行通信,实现了原快门程序的全部功能并能与平台程序同时运行在Win XP操作系统中。对快门程序进行了必要的优化以防止误操作导致快门故障。使通信命令标准化,有利于与平台程序接口的开发。实现在平台程序中自动控制快门的开关动作。使用飞秒激光直写法在石英玻璃内部及金属表面制作了由AutoCAD设计的微结构、小尺寸的位图和计算全息图。
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