激光与红外

作者：汪梦健

单位：1.宁波大学 高等技术研究院,浙江 宁波 315211； 2.山东华宇工学院,山东 德州 253034；3.宁波大学 信息科学与工程学院 光与X科学技术研究所,浙江 宁波 315211；4.浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室,浙江 杭州 310027；

关键词：飞秒激光制造;微孔加工;湿法辅助刻蚀;蓝宝石;旋切法;锥度

基金：国家自然科学基金项目(No.52432001；No.12104397)；宁波市自然科学基金项目(No.2023J120)资助。

本研究提出一种基于湿法刻蚀辅助的飞秒激光加工方法,用于蓝宝石材料的高质量通孔制备。采用波长1030nm、脉冲宽度300 fs的飞秒激光系统,通过旋切工艺,系统研究了重复频率25kHz～500kHz、单脉冲能量200～400nJ、层间距1～4μm等参数对通孔成形质量的影响规律,并探讨了氢氟酸溶液浓度(40 HF)辅助刻蚀对加工缺陷的修复作用。实验结果表明:当采用层间距4μm、重复频率200kHz、单脉冲能量400nJ的激光参数组合时,配合25 h超声辅助刻蚀处理,可在50μm厚蓝宝石基片上获得锥度仅为509°的微通孔。相较于未刻蚀样品,该工艺使孔壁锥度从825°降至509°,同时有效消除了激光诱导热影响区并清除了表面沉积层。本研究为蓝宝石精密结构的湿法辅助飞秒激光加工提供了重要的工艺参考。

来源：2026年第1期

《激光与红外》期刊编辑部

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