一种借助于激光加工在多相透明工件之中或之上产生修改的方法；多相复合材料技术

本发明专利技术涉及借助于激光加工装置(1)在透明工件(2)之中或之上产生修改(14)的方法，其中使用激光加工装置(1)，激光加工装置(1)具有发射在工件(2)透明范围内的波长的激光辐射(12)的短脉冲或超短脉冲激光器(10)，并且具有用于光束成形、尤其是用于聚焦所述激光辐射的光束成形光学单元(11)，并且其中使用由具有多个相的材料构成的透明工件(2)，其中至少两个相具有不同的介电常数，进而其中一个相是以颗粒形式被包围的相，该相基本上被另一相包围，并且其中以立方纳米为单位表示的所述颗粒的体积和两个不同介电常数之差的绝对值与所述包围相的介电常数之比的乘积大于500，优选大于1000，更优选大于2000，使得相比于在由不具有以颗粒形式被包围的相的相同材料构成的工件上，在透明工件(2)之中或之上的修改(14)实现的程度更高。

A method of modification with the aid of laser processing in or above the multiphase transparent workpiece; multiphase composite material

The present invention relates to the laser processing means (1) in a transparent workpiece (2) or above (14) modify method, which uses laser processing device (1), laser processing device (1) has launched in a workpiece (2) laser radiation transparent wavelength range (12) short pulse or ultrashort pulse laser (10), and has a beam forming, especially for the laser beam focusing optical radiation forming unit (11), and the use by a transparent workpiece consists of multiple phase material (2), of which at least two phases with different dielectric constants, and one a phase is surrounded by the form of particles, the phase basically is another phase surrounded, and wherein the particles with cubic nanometer units represented by volume and two different dielectric constants of the absolute value of the difference with the surrounding dielectric constant phase ratio The product is greater than 500, preferably more than 1000, and preferably more than 2000, so that the modification (14) in the transparent workpiece (2) is higher than that in the workpiece made of the same material which is not surrounded by particles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种借助于激光加工在多相透明工件之中或之上产生修改的方法；多相复合材料
本专利技术涉及尤其是使用短脉冲或超短脉冲激光器，在多相透明材料之中或之上有效地产生修改的方法。这种方法可用于对工件或其材料性能进行有效的局部修改，并且复合材料也可以相应地以有效的方式进行局部修改。特别地，这种方法可以用于沿着预定的轮廓有效地产生一系列对齐的线性修改，并且也可以以有效的方式在复合材料中产生这样的线性修改。在这种情况下，该方法适用于分离工件，并且相应地复合材料也可以轻松地分离。
技术介绍
通常，使用激光辐射在透明材料之中或之上产生修改有许多可行手段。例如，JP002011147943A描述了基板激光加工中的热效应抑制。为此，借助于贝塞尔(Bessel)光束对基板的端部进行激光加工。对于线性修改的特殊情况，即对于有意地产生线性或丝状缺陷的情况，也已经有多种技术可用。"Femtosecondfilamentationintransparentmedia",A.Couairon,A.Mysyrowicz,PhysicsReports第441卷,第2-4期,2007年3月,第47-189页描述了在各种透明介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助于激光加工装置(1)在透明工件(2)之中或之上产生修改的方法，其中采用激光加工装置(1)，所述激光加工装置(1)具有发射在所述工件(2)的透明范围内的波长的激光辐射(12)的短脉冲或超短脉冲激光器(10)，并且具有用于光束成形、尤其是用于聚焦所述激光辐射的光束成形光学单元(11)，以及其中使用由具有多个相的材料构成的透明工件(2)，所述多个相的至少两个相具有不同的介电常数，进而所述多个相的一个相是以颗粒形式被包围的相，该相基本上被另一相包围，并且其中以立方纳米为单位表示的所述颗粒的体积和两个不同介电常数之差的绝对值与所述包围相的介电常数之比的乘积大于500，优选大于1000，更优选大于...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.29 DE 102015110422.91.一种借助于激光加工装置(1)在透明工件(2)之中或之上产生修改的方法，其中采用激光加工装置(1)，所述激光加工装置(1)具有发射在所述工件(2)的透明范围内的波长的激光辐射(12)的短脉冲或超短脉冲激光器(10)，并且具有用于光束成形、尤其是用于聚焦所述激光辐射的光束成形光学单元(11)，以及其中使用由具有多个相的材料构成的透明工件(2)，所述多个相的至少两个相具有不同的介电常数，进而所述多个相的一个相是以颗粒形式被包围的相，该相基本上被另一相包围，并且其中以立方纳米为单位表示的所述颗粒的体积和两个不同介电常数之差的绝对值与所述包围相的介电常数之比的乘积大于500，优选大于1000，更优选大于2000。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过沿着线(20)相对于所述工件(2)移动所述激光辐射(12)，以及通过作为单个脉冲或者以连发脉冲的形式在时间上连续地发射激光脉冲，沿着所述线(20)在所述透明工件(2)中产生一系列相邻的线性修改(14)，其中所述单个脉冲或连发脉冲中的每一个用于产生相应的一个所述线性修改(14)。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述线性修改(14)的长度通过脉冲能级来调节。4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中所述线性修改通过形成线聚焦的光束成形或通过形成对于沿着光轴的修改而言足够高的强度的光束成形而产生。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用光学器件聚焦所述激光辐射，所述光学器件以这样的方式在传播方向上空间地延伸焦点，使得所述激光辐射的最大强度小于强度阈值的150％、优选130％，在所述强度阈值之上，所述材料得到修改。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中聚焦所述激光辐射，使得在所述强度为所述修改的阈值的至少110％时所跨越的长度范围与在所述强度为所述阈值的至少10％时所跨越的长度范围之比为至少0.4，优选至少0.5，更优选至少0.7。7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述线性修改通过具有直线或曲线高强度分布的光束成形而产生。8.根据权利要求2-7中任一项所述的方法，其包括提供工件台(3)和位移装置，该位移装置用于将所述光束成形光学单元(11)对准所述工件(2)，以在所述工件(2)中产生所述线性修改(14)，并且之后根据所述线(20)在所述光束成形光学单元(11)与所述工件台(3)之间进行增量的相对位移。9.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中将所述线性修改以预定的方向引入至所述工件中，其中相对于所述工件的局部表面法线并且与所述工件相距一距离来调节所述方向。10.根据权利要求2-9中任一项所述的方法，其中所述线性修改(14)各自由沿着...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·奥特纳，N·比施，F·瓦格纳，A·赛德尔，FT·雷特斯，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE