发明内容
[0009] 本发明提供了一种基于激光超声技术的硅基内部微结构成型的控制方法。本发明利用激光激发超声波加工硅基材料内部,具有方法简单,操作难度低,且加工过程清洁无污染等优点。
[0010] 为了达到本发明的目的,本发明采取如下技术方案:
[0011] 基于激光超声技术的硅基内部微结构成型的控制方法,包括如下步骤:
[0012] 步骤一:将硅基置于在实验台架上,调节激光的入射角度;
[0013] 步骤二:打开激光发射器,完成一次聚焦点部位的加工;
[0014] 步骤三:重复步骤二,使其能够加工硅基内部的不同位置,达到加工复杂空腔的目的。
[0015] 优选的,所述步骤一中所用硅基具有初步的空腔结构。
[0016] 优选的,所述步骤一中调节激光的入射角度的具体方法为:打开多个激光发射器,调整飞秒激光的入射方向,使多个激光发射器发射的激光在硅基内部空间中聚焦到一点,关闭激光发射器。
[0017] 优选的,所述步骤二的具体步骤为:同时打开所有激光发射器,利用多束激光照射硅基,在硅基内部产生的超声波在空间聚焦到一点,声能转化为热能,经短暂时间后,在聚焦点完成对硅基空腔的加工。
[0018] 优选的,所述步骤二中使用激光波长为532nm,脉冲持续时间为120fs,功率为75mw,激光点大小为8μm。
[0019] 优选的,所述步骤三的具体步骤为:通过调节激光发射器的入射角度设计特定的聚焦点运动轨迹,完成对硅基内部其他位置的加工,达到硅基内部微结构复杂成型的目的。
[0020] 优选的,所述步骤三的具体步骤为:通过调整硅基在实验台架上的位置,达到调整聚焦点位置的目的,使激光发射器的聚焦点与硅基内部其它待加工点重合,利用激光照射硅基完成对硅基其他位置的加工,进而达到在硅基内部形成复杂空腔的目的。
[0021] 本发明方法操作过程如下:先将硅基置于实验台架上,调整激光发射器,使几个激光发射器发射的激光可在空间中聚焦,打开激光发射器,照射硅基,激光激发的超声波在聚焦点产生点温度场,并对硅基内部进行一次点加工,关闭激光发射器,调整聚焦点,进行其他位置的加工,从而完成复杂空腔的成型。
[0022] 本发明基于激光超声技术的硅基内部微结构成型的控制方法与现有技术相比较,本发明具有如下特点:
[0023] 其一,本发明可以完成硅基内部复杂空腔的成型。
[0024] 其二,本发明利用激光激发超声波加工材料内部,为其他非透明材料内部空腔的加工提供了一种新的思路。
[0025] 其三,本发明中使用的加工能源为激光,清洁无污染。
[0026] 其四,本发明所提出的方法在加工环境上的要求仅为在室温(20℃)下,避免了温度对硅基非加工部位的影响。
[0027] 其五,本发明所提出的加工方法,与传统的空腔加工方式相比,也就是对层片加工再进行键合的方式相比,大大简化了操作步骤,降低了操作难度。