异种金属氧化物辅助激光刻蚀蓝宝石的研究

来源：激光技术杂志2021年第6期北京时间：

作者：杨富理, 袁根福, 李浩

摘要：为了提高蓝宝石对普通红外激光的吸收效率, 采用金属氧化物涂层辅助1064nm红外光纤激光器刻蚀蓝宝石。通过单因素研究方法, 研究了不同金属氧化物涂层的刻槽阈值以及激光能量和金属氧化物涂层对刻蚀率的影响, 对6种金属氧化物涂层辅助激光刻蚀的差异以及刻蚀机理进行了理论分析和实验验证。结果表明, TiO2涂层的刻槽阈值最低约为8.5J/cm2、激光能量为77.7J/cm2时, TiO2涂层的刻蚀率最高约为107.3×104μm3/s; 刻蚀率随着激光能量的增大先增大后趋于平缓且有所降低; 刻槽阈值和刻蚀率主要与涂层吸收激光能力、热导率以及熔沸点有关, 其中受涂层吸收激光能力和熔沸点的影响较大。此研究结果对激光加工蓝宝石的工业应用提供一定的技术基础。

关键词：激光技术, 激光刻蚀, 金属氧化物涂层, 蓝宝石