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YAG激光器用于半导体处理
发布时间:2019-06-25   点击次数:403次
   根据客户选定的功率调节范围任意调节频率可调激光器:可调制式激光器也就是YAG激光器。激光器分为外调制和内调制两大类。YAG激光器留有专用的信号接口,由用户接入脉冲信号,信号可以是正弦波, 也可以是方波,调制频率可高达10MHz。YAG激光器不需要外接信号,加上工作电压后,激光器即以脉冲方式工作,其工作频率根据用户要求定做。
 
  激光工作物质是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系,有时也称为激光增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。对激光工作物质的主要要求,YAG激光器是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转,并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去;为此,要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。
 
  YAG激光器激光用于半导体处理,特别是半导体表面退火,是一种有希望的应用,潜在的市场是很大的。激光处理比常规热处理的优点是能够纺织退火期间参杂剂的再分布,同事保持适当的再结晶和参杂剂活化。准分子激光能对样品均匀照射,而且准分子激光的光谱相当的宽,因而相干长度相当短,使得样品中的干涉效应减到zui小,而在以往的激光退火中,这时难以解决的问题。准分子激光的紫外波长很适于退火样品的薄层穿透,准分子激光还可以聚焦成微米级尺寸进行材料处理。
 
  光纤激光切割机具有高的电光转换效率,其电光转换效率达25%,比传统激光切割机的电光转换效率高出数倍,而综合运行费用却仅为传统激光切割机的15%。同时,光纤激光切割机体积较小,其激光发生器的占地面积不到1平方米,整体占地面积约50平方米,为传统激光切割机的三分之二。所以,在激光器的选择上,要考虑到各种参数,以及自身的实际需要,只有这样,才能让激光器发挥出它的zui大效能。
 
  相对于YAG激光器的优点:
 
  1、光纤的可绕性所带来的小型化、集约化优势。
 
  2、细长的光纤具有降低的体积面积比,散热快、损耗低。
 
  3、由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统YAG激光器无法比拟的。
 
  4、光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。
 
  5、胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。
 
  6、高的电光效率:综合电光效率高达20%以上,大幅度节约工作时的耗电,节约运行成本。
 
  利用准分子激光的良好聚焦作用,通过激光引发光化反应,使表面出现微米量级的沉淀或蚀刻。例如,用波长为193毫微米的氟化氩准分子激光在样品表面光解三氯化硼,已经实现了单晶硅和多晶硅的掺杂。此外,用脉宽为7豪微秒的准分子激光瞬间熔化表面,可使掺杂剂扩散到几千埃的深度并使掺杂剂完全活化。采用这种技术制造的太阳能电池,转换效率约为13-14%。
 
  准分子激光器在医学领域使用:
 
  在医学领域中使用的激光器种类非常多,常用于眼科治疗的主要有红宝石激光、氩离子激光、氪离子、染料激光、掺钕钇铝石榴石激光和氟化氩准分子激光等固体、气体和液体的激光器,用连续的、脉冲的和调Q的方式,治疗眼底部色素膜和屈光间质等部位的数十种有关眼部疾病。眼科使用的准分子激光, 是以氩气和氟气为工作气体产生的激光。所谓准分子激光,是指受激二聚体所产生的激光,波长范围为157~353nm,所属紫外激光波段。用于临床的氟化氩混合物产生的波长为193nm的超紫外冷激光。波长为193nm的ArF准分子激光,进行屈光手术的机理就是光化学效应。准分子激光单个光子的能量大约是6.4eV,而角膜组织中肽键与碳分子键的结合能量仅为3.6eV。当其高能量的光子照射到角膜,直接将组织内的分子键打断,导致角膜组织碎裂而达到消融切割组织的目的,并且由于准分子激光脉宽短,又是光化学效应切除。因此,对切除周围组织的机械损伤和热损伤小。
 
  用这种刀施行光切术,其切割精度可达到μm级,其刀口损伤范围仅达nm级,而且由于无热效应而不会损伤邻近组织。所以现已运用于角膜手术,如角膜屈光手术、角膜疤痕去除等。YAG激光器既可做平面切割,也可做斜角切割加工,且边缘整齐、平滑,适用于金属板、玻璃等高精度的切割加工。比起普通二氧化碳激光切割机更节省空间和气体消耗量,光电转化率高,是节能环保的新产品,也是世界上技术产品之一。
 
  YAG激光器内部装有氪灯和YAG晶体棒,分别套入通水管,通水后以水冷方式进行冷却。腔体反射镀金处理。由于输入激光功率需要高聚效率和镀金膜层高反射率,所以在特殊情况下需要定期对石英玻璃管和金属腔体进行专业性的洁净处理,以清除古典滤光管内外的水污垢和镀金膜层的杂质或水份。
 
  YAG激光器可广泛应用于各类各种木工锯机加工,能起辅助标线与定位作用,如单片纵锯机,多片纵锯机,四边锯,推台锯,多片锯等多种木工机械。该产品打出一条明亮的红线,工作人员铺布等需准直的时候,起到定位准直的作用,提高锯木板的精度,大大提高工作效率。
 
  目前,YAG激光器已经产业化,可以生产几十至几百毫瓦的连续红光、绿光和蓝光。微片激光器腔长较短,容易实现光束质量好、光强亮度大的单纵模单频激光输出,在生物医疗领域已逐渐替代氩离子激光器。
 
  其中,YAG激光器采用美国高品质激光二管为核心器件,将新的通讯类激光器的制作设备工艺及技术应用于工业类激光器的生产中,可电议零贰玖-陆捌伍捌壹柒零捌制作出的高性能工业应用激光器。得到国内外众多毛巾印花厂商的广泛采用应用。产品性能稳定,使用寿命长、性价比高。

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