激光在材料中的应用

激光在材料中的应用杜鹏(哈尔滨工业大学材料学院材料科学系 1141900308)摘要本文介绍了激光的产生机理和性能特点，从材料吸收和激光波长的关系讨论了激光加工中使用的激光器，介绍了国内外在激光材料加

激光在材料中的应用 杜鹏 (哈尔滨工业大学材料学院材料科学系1141900308) 摘要本文介绍了激光的产生机理和性能特点，从材料吸收和激光波长的关系 讨论了激光加工中使用的激光器，介绍了国内外在激光材料加工方面所做的工作， 尤其是超微细加工和材料热加工方面的进展。最后展望了激光加工的发展前景，指 出应该大力发展激光加工的应用研究。 关键词激光飞秒激光微加工 引言自上世纪60年代成功研制第一台激光器不久，人们就开始进行激光与材 料交互作用方面的研究。这是继原子能，计算机，半导体之后人类的又一重大发 明。激光在材料中的应用十分广泛，包括：简单的材料吸收光致局部加热，也可以 是复杂的光致化学反应已经烧蚀，等离子体的产生等，这些现象都与激光特性，材 料性质和加工环境有关。近年来，非接触性和高加工精度受到人们的亲睐，激光切 割，激光表面热处理，激光焊接和工业领域的迫切需求大大促进了激光加工技术的 实用化。随着深入研究，激光脉冲的时域宽度被压缩的越来越短，由纳秒到皮秒直 至飞秒，不但提供加工精度，还可以加工以前长脉冲激光无力加工的透明材料。超 短脉冲激光微加工具有广阔的前景。 1.激光的发生 1.1受激辐射 自发辐射：假设存在于发光有关的两个能级E1、E2。如果原子已经处于高能 级E2，它可以自发地、独立地向低能级E1跃迁并发射一个光子。