[发明专利]激光修复装置及修复方法

权利要求书

1.一种激光修复方法，采用的激光修复装置包括激光发生装置、控制装置和检测装置，所述激光发生装置提供进行修复的激光，所述控制装置控制所述激光发生装置输出所述激光，所述控制装置中包括材料、激光参数与激光烧蚀形貌之间的关系的仿真模型库，所述检测装置检测待修复缺陷的材料和形貌并反馈给所述控制装置，所述控制装置根据所述缺陷的材料和形貌提供修复所述缺陷所需的激光参数并根据所述激光参数控制所述激光发生装置输出激光对所述缺陷进行烧蚀，其特征在于，所述激光修复方法包括以下步骤：

S1:根据不同材料的性质建立不同材料、激光参数与激光烧蚀形貌的仿真模型库，在建立所述仿真模型库的过程中，将所述材料划分成多个网格，激光在所述材料中的折射率与在空气中的折射率不同，所述网格中的一点被烧蚀后会变为空气；通过检测激光在所述网格中各点处的折射率来表征所述网格中各点处的物质状态；将所有点的物质状态集合起来得到所述材料表面发生的物质变化，根据所述材料表面发生的物质变化判断所述材料表面是否发生烧蚀，将所述网格中发生烧蚀的点累积起来，计算出所述材料被烧蚀的形貌；改变所述激光参数，得到不同所述激光参数作用下所述材料被烧蚀的形貌；

S2:将所述仿真模型库输入所述控制装置；

S3:将待修复基板置于所述激光修复装置的承载台；

S4:所述检测装置检测所述基板上缺陷的材料和形貌并将所述缺陷的材料和形貌反馈给所述控制装置；

S5:所述控制装置根据所述缺陷的材料和形貌从所述仿真模型库查找烧蚀所述缺陷所需的激光参数；以及

S6:所述控制装置根据所述激光参数控制所述激光发生装置输出激光烧蚀所述缺陷。

2.如权利要求1所述的激光修复方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

S11:根据不同材料的带隙宽度判断激光照射至该材料表面是否产生电子；

S12:若产生电子，计算所述激光照射至所述材料表面产生的电子密度；

S13:将所述产生的电子密度和所述材料的阈值电子密度进行比较；

S14:判断在所述材料表面是否发生烧蚀；以及

S15:若发生烧蚀，改变所述激光参数，仿真不同的激光烧蚀形貌。

3.如权利要求2所述的激光修复方法，其特征在于，所述步骤S12中，将所述材料划分成多个网格，所述激光在所述材料中传输时，计算激光在所述网格中各点产生的电子密度，计算公式为：

其中，ρ为激光作用到材料上之后产生的电子密度，I为入射激光的峰值功率密度，K为常数，σ、α_c、η_rec、η_diff为材料本身的性质常数，σ表示多点接口速率，α_c表示雪崩电离密度，η_rec表示复合速率，η_diff表示扩散速率。

4.如权利要求3所述的激光修复方法，其特征在于，在所述步骤S13中，所述比较包括：

比较所述激光在所述网格中的一点处产生的电子密度ρ与所述阈值电子密度ρ_crict的大小关系是否满足ρρ_crict；

比较所述激光在所述网格中的一点处产生的电子密度ρ与所述阈值电子密度ρ_crict的大小关系是否满足0.025ρ_crit≤ρ≤ρ_crit；

比较所述激光在所述网格中的一点处产生的电子密度ρ与所述阈值电子密度ρ_crict大小关系是否满足ρ0.025ρ_crit。