[实用新型]可用于材料精细加工的266nm全固态紫外激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，特别是涉及一种可用于材料精细加工的266nm全固态紫外激光器。

背景技术

激光加工是激光产业的重要应用，与常规的机械加工相比，激光加工更精密、更准确、更迅速。这种技术是利用激光束与物质相互作用的特性对包括金属与非金属的各种材料进行加工，涉及到了焊接、切割、打标、打孔、热处理、成形等多种加工工艺。激光独一无二的特性使之成为材料精细加工的理想工具，目前广泛应用于微电子、微机械和微光学加工三大领域。

近年来，随着小型电子产品和微电子元器件需求量的日益增长，对于加工材料的精密处理日渐成为激光在工业应用中发展最快的领域之一。

脉冲紫外激光器主要应用于：紫外固化、激光划线、激光打标、激光微加工、晶圆检测、光谱、氧化物去除、激光剥线。

266nm紫外激光与波长较长的激光比较，在微加工方面，266nm紫外激光有着独有的优点。红外和可见光波段的激光加工材料过程基本是“热”加工过程，即靠聚焦使能量集中材料待加工部分加热来熔化或汽化材料来进行微加工。可是这种方式加热导致四周热响应部分严重的损坏，这会严重影响到加工的效果与质量。紫外激光加工是属于“冷”加工，即可以直接破坏物质原子的化学键，将物质分离成原子的过程，对周围的区域破坏性很小。紫外激光“冷”加工特性，使266nm紫外激光器成为加工薄橡胶和塑料等非常脆弱物质首选。由于衍射现象，激光的波长与会聚光斑的最小直径成正比，266nm激光波长更短，意味着空间分辨率越高，可以获得更小的聚焦光斑，这使得266nm激光可以加工极其微小的部件。不但如此，由于许多玻璃和非线性晶体材料对于紫外激光（300nm以下）吸收作用都非常强，但是这种吸收效果是近红外以及可见光波段的激光达不到的，这使得紫外激光器可以应用得更广。在一些加工精度要求严格的微加工，例如集成电子线路板钻微孔，微孔直径小于100μm要求精度达微米量级，这就需要精细加工能力的紫外激光器进行加工。266nm紫外激光器广泛应用的微加工领域还有薄膜和薄片材料中产生微小通道、进行精密切割以及对接、印刷电路基板的微加工等方面。

紫外激光器由于其波长更短、能量更集中、分辨率更高等优点而在许多领域具有长波长激光器不能替代的优势。在特殊材料加工上，紫外激光相对于红外激光，加工边沿更光滑、效率更高。对于用红外透过率较高的材料加工的红外器件来说，紫外激光在加工中也具有明显的优势。例如在工业领域，266nm紫外激光刻印有效避免了红外激光的严重破坏性，使加工物件保持完美，并且可以对可见光和红外激光吸收效果比较弱的某些晶体和玻璃进行加工。功率在0.2～10W、重复频率在15～100kHz的266nm调Q激光器可应用于立体光刻、硅片打标、硅片切割等领域；功率在0.5～2W、重复频率在15～100kHz的266nm调Q激光器可应用于钻探、打标、检测、晶片加工等领域；而功率在0.2～4W的266nm调Q激光器在印刷电路板（PCB）直接雕刻、印刷、FBG的产生、箔切削等领域有广泛的应用等。

因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新的提出一种有效的措施，以满足实际应用的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可用于材料精细加工的266nm全固态紫外激光器，更好的满足实际应用的需求。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种可用于材料精细加工的266nm全固态紫外激光器，包括：激光谐振腔（1）、第一声光Q开关（2a）、第二声光Q开关（2b）、第一LD侧面泵浦模块（3a）、第二LD侧面泵浦模块（3b）、90°旋光晶体（4）、二倍频晶体（5）、凸透镜组（6）、四倍频晶体（7）、二向色镜组（8）、柱面镜（9）和控制系统（10），其中，所述第一声光Q开关（2a）和第二声光Q开关（2b）分别在第一LD侧面泵浦模块（3a）和第二LD侧面泵浦模块（3b）两侧正交放置，第一声光Q开关（2a）、第二声光Q开关（2b）、第一LD侧面泵浦模块（3a）、第二LD侧面泵浦模块（3b）和90°旋光晶体（4）位于所述激光谐振腔（1）内，且对称放置，二倍频晶体（5）位于激光谐振腔（1）内紧邻输出端镜放置，所述凸透镜组（6）、四倍频晶体（7）、二向色镜组（8）和柱面镜（9）在激光谐振腔（1）外依次按照光路输出方向共线放置，所述控制系统（10）与所述第一声光Q开关（2a）、第二声光Q开关（2b）、第一LD侧面泵浦模块（3a）和第二LD侧面泵浦模块（3b）连接，激光器在泵浦下进行腔内二倍频时产生高功率、高重频的532nm绿激光运转，进而经腔外四倍频方法，可以产生266nm的准连续紫外激光输出。