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题名硅反射靶增强的飞秒激光融石英微半球谐振子释放技术
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作者
庄须叶
乔琦
高忠峰
韩诗林
胡友旺
李平华
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机构
山东理工大学机械工程学院
中南大学机电工程学院
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出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第6期905-915,共11页
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基金
泰山学者青年专家项目(No.tsqn201909108)
山东省自然基金面上项目(No.ZR2021MF042)。
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文摘
融石英微半球谐振陀螺具有结构简单、抗干扰能力强、精度高等优势,是最具发展潜力的微型振动式陀螺之一。融石英微半球谐振子是微半球陀螺的核心部件,其制备过程需要利用激光释放,而释放界面的表面质量是微半球谐振子性能优良的重要影响因素。开发一种快速、高表面质量的释放方法是高性能石英微半球谐振子制备的必要工艺技术。通过在融石英下方放置硅反射靶材并将激光聚焦在融石英谐振子下表面,增强飞秒激光在切割融石英材料内的光场强度,提高融石英微半球谐振子的释放速度和表面质量。通过建立融石英材料内激光强度的简化数学模型和FDTD仿真,分析了飞秒激光加工过程中激光能量场分布,确定了最优的加工工艺参数。实验结果表明,在单脉冲能量为2.2μJ,释放速度为0.2~0.5 mm/s时,释放300μm厚的石英片,可获得释放宽度在34.31~35.16μm之间,释放表面粗糙度小于400 nm的释放效果,释放宽度较聚焦上表面提高了约236%。有效提高了微半球谐振子的释放质量,为制备高质量的融石英谐振子提供了技术支撑。
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关键词
飞秒激光释放
融石英
反射靶材
FDTD仿真
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Keywords
femtosecond laser release
fused silica
reflective target
curve fitting
Finite-Difference Time-Domain(FDTD)simulation
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
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