作者：维尔克斯 时间：2025-7-17 15:13:50
立陶宛物理科学与技术中心的研究人员，使用FemtoLux 30工业级飞秒激光器，对320飞秒持续脉冲作用下熔融石英玻璃的烧蚀进行了全面系统的探究。这项研究是激光制造技术发展的一个体现，该技术正因自由曲面微光学元件灵活、高质量制造需求的增长而进步，并被用于光学元件的形状形成和表面抛光。根据去除的材料层厚度和表面粗糙度的测量，并通过分析烧蚀腔的形貌，以尽可能薄的表面损伤去除材料层，从而优化了两种脉冲持续时间的烧蚀过程。
研究人员使用Ekspla制造的两个超短激光源来烧蚀材料并在玻璃中形成光学元件。第一个是Atlantic系列，是基于 Nd：YVO4 激光增益介质的皮秒激光器，在1064 nm波长下发射10ps持续时间的脉冲，脉冲重复频率高达1MHz。第二种激光器FemtoLux 30基于Yb：YAG介质，在1030nm波长下发射 320 fs 持续时间脉冲，脉冲重复频率高达 4 MHz。在该研究中，两个激光器的脉冲重复率都固定为400 kHz。
研究结果表明，Ekspla飞秒脉宽可调激光器的工艺分辨率和表面质量更高。预粗糙玻璃的烧蚀将两个脉冲持续时间的最小可移除玻璃层厚度降低到远低于1μm 标记，从而提高了工艺分辨率。使用FemtoLux飞秒激光器处理的样品最小可移除玻璃层厚度小了14倍，与使用皮秒脉冲处理的样品相比，表面粗糙度降低了4.5倍。最后，制造了具有两种脉冲持续时间的微透镜阵列，然后用CO2激光抛光。结果显示，用FemtoLux飞秒激光器处理制造的微透镜性能更高，提供更好的聚焦能力和更少的光束散射。这项研究证明了成功制造具有飞秒和皮秒脉冲的自由曲面光学元件，展示了基于激光的技术的多功能性和潜力。使用FemtoLux 30工业级飞秒激光器可以提高微透镜阵列制造的水平。
制造的微透镜阵列的形貌（a飞秒，b皮秒）和CO2激光抛光后整个制造的光学元件的图像（c）
FemtoLux 30工业级飞秒激光器的主要特点：
-最大输出功率50W，300μJ@1030nm；20W，50μJ@515nm；10W，25μJ@343nm
-提供高能量选项（10 kHz时为1mJ）
-脉宽可调<350fs-1ps，脉冲重复频率200kHz-4MHz
-采用无水冷却系统，即“干式”冷却
Ekspla飞秒脉宽可调激光器在熔融石英微透镜阵列中的应用，使得分辨率和表面质量方面得到了提供，这为依赖微光学元件的行业打开了新的大门，将科学创新与工业可扩展性相结合。
