[发明专利]由突发超快激光脉冲能量传递在基体上正向沉积的方法和装置

权利要求书

1.一种将材料正向沉积在目标基体上的处理，该处理包括以下步骤：

产生激光束的超快激光脉冲突发，所述超快激光脉冲突发包括具有子脉冲的突发脉冲包络；

在所述激光束的衍射极限之下会聚所述激光束；

将所会聚的所述激光束的超快激光脉冲突发穿过对于所述激光束透明的载体材料，所述载体基体包括先前涂覆有待传递的所述材料的底面；

用所述激光束的所述脉冲突发的最初几个子脉冲，激发涂覆有所述材料的所述透明载体的底侧上的电子；

从所述载体基体剥离所述材料；

继续将所述激光束的所述脉冲突发的随后的子脉冲穿过所述载体基体，其不碰到任何要剥离的材料并且现在以非常高的发散角穿过所述载体基体；

通过冲击波以高超音速将现在剥离的材料发送至空间，该冲击波以正向动量驱使所述材料横穿所述载体基体和所述目标基体之间的狭窄间隙，并到所述目标基体上；并且

将所述材料熔融至所述目标基体上和所述目标基体中。

2.根据权利要求1所述的在目标基体上正向沉积的处理，该处理进一步包括以下步骤：

随着所熔融的沉积材料朝所述基体行进，借助在所熔融的沉积材料的所述表面上实现的极高且均匀的能量密度，对所熔融的材料进行快速退火。

3.根据权利要求1所述的在目标基体上正向沉积的处理，其中，所述载体基体是玻璃，所述目标基体是电介质并且所述材料是传导性的。

4.根据权利要求1所述的在目标基体上正向沉积的处理，其中，所述载体基体选自由硼硅酸盐玻璃、硅晶片、蓝宝石组成的组，并且所述材料选自由铜、铬、SiC、GaN、掺杂氧化物玻璃、金、有机材料、纳米颗粒和聚合物组成的组。

5.根据权利要求1所述的在目标基体上正向沉积的处理，其中，在所述激光束的衍射极限之下会聚所述激光束的所述步骤包括使用非线性会聚装置。

6.根据权利要求1所述的将材料正向沉积在目标基体上的处理，该处理包括步骤：

产生会聚在载体基体上方200μm的主焦点，所述激光束被会聚以产生在所述载体基体下1μm的细丝尖端，然后使用所述细丝尖端从所述载体基体朝向所述目标烧蚀所述材料。

7.根据权利要求1所述的将材料正向沉积在目标基体上的处理，其中，所述激光束的所述脉冲具有对于所述载体基体透明的波长。

8.根据权利要求6所述的将材料正向沉积在目标基体上的处理，其中，所述细丝尖端尺寸依赖于所述激光束的所述脉冲的所述波长，并且所述激光束的所述脉冲的所述波长具有对于所述载体基体透明的波长。

9.根据权利要求6所述的将材料正向沉积在目标基体上的处理，其中，激光能量比它通过所述材料能够热消散快的突发进入在所述激光尖端的区域处的所述材料，导致能量在所述材料中从其基态以阶梯量上升。

10.根据权利要求1所述的将材料正向沉积在目标基体上的处理，该处理进一步包括以下步骤：

使所述激光束和所述材料之间能够相对移动；并且

在所述目标基体上创建所述材料的迹线。

11.根据权利要求1所述的将材料正向沉积在目标基体上的处理，该处理进一步包括以下步骤：

将附着至所述载体基体的所述材料与所述目标基体的间隔维持成小于或等于2mm。

12.根据权利要求1所述的将材料正向沉积在目标基体上的处理，其中，将所述材料熔融至所述目标基体上和所述目标基体中的所述步骤包括同时固化所述材料。

13.一种由权利要求11的处理制备的产品。