基于空间间隙调制的平行双光束脉冲激光高效能加工
【厦门大学激光应用中心研究团队】

        激光作为一种特种加工的手段,适用于其他传统加工方法无法实现的高精度、复杂形状的加工。与机械加工相比,激光加工,尤其是短脉冲激光加工技术具有众多优势,如加工精度高,热影响区域小,材料变形微弱,加工系统灵活性好,适用于多种材料,易与计算机系统联合从而实现自动化操作等。通过设计一种基于空间间隙调制的平行双光束脉冲激光加工系统,可以显著提升其在以硅为代表的基底材料上的加工成型质量和效率,在功能化表面精密加工、元器件加工以及激光清洗等领域拥有广阔的应用前景。

        厦门大学航空航天学院机电工程系周锐博士和新加坡国立大学洪明辉教授研究团队致力于激光微纳制造技术的研究,提出了一种可以显著提高加工效率和质量的空间双光束脉冲激光加工系统。研究人员通过调控双光束脉冲激光的空间间隙和相互作用,从而改变材料表面的激光能量分布,引发温度场的重新分布,优化提升激光加工的成型效率和质量。在研究实验中,通过扫描电子显微镜、三维重构和二维轮廓观测等手段,可以观察到空间间隙变化过程中成型行为的演化。这种空间双光束脉冲激光的成型增强效应可以为满足实际工程应用需求的激光精密加工技术提供一种新的思路,具有很好的应用前景。


空间双光束脉冲激光加工系统


研究团队简介
        厦门大学航空航天学院激光应用中心研究团队是以“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”为指导方针,创造性地融合新加坡国立大学光科学与工程中心和福建省精密制造业技术开发基地的研究经验和行业背景,与中新两国工业产业界合作伙伴共同引领应用性的激光工程技术开发。依托于厦门大学机电工程系在机械设计制造及其自动化、测试计量技术、精密仪器及控制技术、微机电与微器件、精密与特种制造技术、微系统与控制技术以及机器人与智能控制等领域的扎实基础,充分发挥激光应用技术及工艺在高端加工与检测装备中的优势,开发一系列现代加工制造业中急需的高端装备,针对航空航天、海洋装备、微电子等行业的特殊需求,瞄准国际技术前沿,创新性地致力于结构及功能复合材料等难加工零件的精密/超精密加工、关键结构零部件的微细加工、制造装配过程与装备的数字化和智能化等方面的技术实现和理论研究。该研究团队承担了包括973计划、国家自然科学基金、国防科技创新特区、教育部产学研联合创新以及福建省自然科学基金等在内的一系列科研项目,所开发的多项创新技术正在逐步实现成果转化,其中部分成果于2016年入选中国工程院和英国皇家工程院共同推荐的中英联合科学创新基金(牛顿基金)"创新领军人才联合培养项目"。

相关论文 
Zhou R, Lin S D, Ding Y, Yang H, Ong Y K K et al. Enhancement of laser ablation via interacting spatial double-pulse effect. Opto-Electronic Advances 1, 180014 (2018).
DOI: 10.29026/oea.2018.180014