使用长脉冲高能激光对石英玻璃打孔

为了实现玻璃上的高效快速打孔,研究了使用长脉冲激光在石英玻璃上打孔的方法。通过在玻璃表面镀制ZrO2,解决了石英玻璃对1 064 nm激光吸收弱的问题。使用脉宽为1 ms、波长为1 064 nm的Nd∶YAG激光在石英玻璃上打出了深为1.55 mm的锥形孔。研究了激光打孔的能效比,结果显示,当激光的能量密度为6.8 kJ/cm2左右时,打孔的效能比最大,并分析了可能的原因。根据膜层及基底的吸收系数随温度增加而增加的特性,分析了形成锥形深孔的机理。采用在玻璃的双面都增加吸收层的方法,在玻璃上加工出柱状通孔。最后,分析和讨论了吸收层的热学性质和光学性质对打孔的影响,为提高打孔效率提供了设计方案。实验结果表明,使用单脉冲ms激光能够高效地在玻璃上打出小深孔,为提高玻璃打孔效率提供了新的思路。