飞秒激光在微纳加工领域的应用 准分子激光微孔加工技术研究
激光加工技术在微纳加工中的应用研究
激光加工技术在微纳加工中的应用研究越来越多的科学家和研究人员发现，在微观领域中，激光加工技术比传统机械加工更具优势。
激光加工技术具有高精度、高效率、非接触、无污染的优点，因此被广泛应用于微纳加工领域。
激光微纳加工技术的基本原理微纳加工是利用光、电、机、热等能量对物质进行加工，在对物质进行微观加工过程中，激光加工技术具有高能量密度、小加工热变形、低热影响区等特点，使之成为理想的微观加工方法。
激光微纳加工技术主要利用激光束高能量密度和极高的空间定位精度，对微米级甚至纳米级的结构进行切割、雕刻、修整和打孔等微纳加工操作，实现高精度微结构加工。
不同的激光加工技术在微纳加工中的应用激光微纳加工技术主要包括锰铜激光雕刻、光刻、飞秒激光和高功率泵浦激光等。
光刻是用相应光刻胶在微纳级图形上，通过控制光线的照射来制造微纳加工部件。
锰铜激光雕刻、机理是利用热作用、熔融和氧化反应作用，将工件表面的材料消蚀掉，而保留期望的微细结构。
飞秒激光是现代激光微纳加工技术的重要应用之一，其高峰功率和光脉冲宽度可达到十几飞秒或百几飞秒。
飞秒激光加工技术具有高精度、高效率、无噪声、非接触等优点，被广泛应用于生物医学、电子器件和太阳能电池等领域。
高功率泵浦激光也是一种重要的微纳加工技术，其主要是利用高能量密度的激光束将工件表面的材料消蚀，实现微纳级加工。
高功率泵浦激光加工技术在可重复焊接、器件加工以及微细结构加工等领域应用广泛。
激光微纳加工技术在应用中的优势和不足激光微纳加工技术具有高精度、高效率、非接触、无污染等优点。
同时，激光加工速度快、切割口清晰、加工能力强，具有适用广，操作简单等特点。
但是，在激光微纳加工的应用过程中也存在着一定的技术难点。
首先，由于激光微纳加工的加工精度较高，因此对设备的稳定性要求较高。
其次，由于激光辐射对生命有害，激光器的工作时间有一定限制。
最后，由于激光微纳加工仪器价格较高，其在实际应用中的费用问题也是需要考虑的问题。
飞秒激光微纳加工技术在多种材料加工领域的应用
飞秒激光微纳加工技术在多种材料加工领域的应用1. 引言1.1 飞秒激光微纳加工技术概述飞秒激光微纳加工技术是一种基于飞秒激光的微纳米加工技术，其特点是在极短时间内（飞秒级别）完成材料的加工过程，具有高精度、低热影响区、无需后续加工等优点。
飞秒激光微纳加工技术通过聚焦激光光束在材料表面产生极高的局部能量密度，使材料在极短时间内产生非线性吸收或光离解效应，从而实现微纳米级的加工。
飞秒激光微纳加工技术在材料加工领域具有广泛的应用前景，可以用于金属、非金属、生物、光学、半导体等材料的加工。
随着激光技术和材料科学的不断发展，飞秒激光微纳加工技术将在高精度光学器件、生物医学器件、半导体器件等领域发挥越来越重要的作用。
飞秒激光微纳加工技术的发展离不开材料科学、光学技术、激光技术等多个学科的交叉融合，其应用前景非常广阔。
随着技术的不断进步和创新，飞秒激光微纳加工技术必将在未来取得更加广泛和深入的应用。
2. 正文2.1 飞秒激光微纳加工技术在金属材料加工领域的应用飞秒激光微纳加工技术在金属材料加工领域具有很广泛的应用前景。
飞秒激光可以实现高精度的加工，对于金属材料的微细加工非常适用。
飞秒激光可以在不损伤周围材料的情况下进行加工，因此可以避免出现热影响区和变质现象，保持加工件的完整性和质量。
飞秒激光加工速度快，效率高，可以大幅提升生产效率。
在金属材料加工领域，飞秒激光微纳加工技术被广泛应用于微孔加工、微槽加工、微纳米结构加工等领域。
飞秒激光可以用于制造微型零部件、微型器件和微型模具，广泛应用于微机械、精密仪器、光电子器件等领域。
飞秒激光还可以进行表面改性、激光打标等应用，为金属材料的功能性提升带来了新的可能性。
飞秒激光微纳加工技术在金属材料加工领域的应用前景十分广阔，将会为金属材料加工领域带来更多创新和发展机遇。
随着技术的不断进步和完善，相信飞秒激光在金属材料加工领域的应用将会得到进一步拓展和深化。
2.2 飞秒激光微纳加工技术在非金属材料加工领域的应用1. 陶瓷材料加工：飞秒激光可以在陶瓷材料上进行高精度的微纳加工，例如雕刻微小的凹坑、槽道等结构，可用于制作微型元器件、传感器等应用。
飞秒激光在材料微加工中的应用
飞秒激光在材料微加工中的应用篇一咱今天唠唠飞秒激光在材料微加工里的那些事儿。
我有个朋友，在一家搞精密仪器小零件加工的厂子里上班，有回他跟我一通抱怨，说传统加工那些小零件，尤其是那种几毫米还带超精细纹路的，简直要把人折磨疯。
就拿切割来说，用普通刀具，那速度得放得超慢，稍微快一点，零件“咔嚓”就裂了，纹路也歪七扭八，废品率高得老板直跳脚。
这时候，飞秒激光就像个“超级英雄”登场了。
飞秒激光脉冲持续时间极短，短到啥程度呢，一秒里光脉冲闪的次数，咱数都数不过来，是以飞秒来算的，一飞秒就是10 的-15 次方秒，这概念是不是听着脑袋都大了，反正就是超级短。
我跟着朋友去他们厂子参观见识过，那飞秒激光设备一开，对着一块要加工的薄片材料，激光头就跟个神奇画笔似的。
因为脉冲短，产生的热量来不及扩散，对材料周边几乎没啥热影响，所以切出来的边缘，光滑得就跟镜子似的，摸起来一点毛刺没有。
朋友说以前给一些高端手表零件加工，要雕出品牌logo，普通工艺雕出来，logo 边缘模糊，返工好几次。
用飞秒激光后，精细度直线上升，品牌方来验收，眼睛瞪得像铜铃，直夸活儿漂亮，订单立马追加。
在微钻孔上，飞秒激光更是一绝。
像那种给电子芯片散热用的微小孔洞，用传统钻机，钻头一进去，材料受力不均，孔洞周围全是裂缝，芯片直接报废。
飞秒激光就不一样，它聚焦在材料上的一点，能量高度集中，轻轻松松就钻出完美小孔，孔径均匀，周围材料稳如泰山，一点损伤没有。
还有在材料表面打标，我见过给一些限量版钢笔打标，用飞秒激光刻上专属编号和图案，深浅一致，图案精美，钢笔身价瞬间翻番。
从金属到陶瓷，再到各种塑料，飞秒激光都能因材施“光”，根据不同材料特性调整参数，在微观世界里精雕细琢。
我朋友现在上班可积极了，废品少了，奖金多了，成天念叨这飞秒激光是他们厂的财神爷。
它让材料微加工从“粗笨手工”迈进“精细艺术”，未来，肯定还有更多惊喜等着咱，说不定哪天咱身边的小物件，都是飞秒激光一手打造的“限量精品”呢！这就是飞秒激光在材料微加工里实实在在的本事，改写着制造业的精细篇章。
飞秒激光在激光微加工的应用
激光微细加工具有如下优点： ·高质量 ·单步“干”加工处理 ·高
度灵活性 ·经济效益可观 激光微
激光微激光微
激光微细加工的
加工的加工的
加工的优越性在很大程度上 由应用来决定，同时也依赖
于激光器的选择 和采用的加工方法。激光微
激光微激光微
激光微细加工最吸引人 之处是它所具有的灵活性，能
准分子激光准分子激光
准分子激光器进
行微细加工和表面校 平已获得很好的效果，而另外一些系统，如皮 瓦激光器可能会引起其
他方面应用的关注。 ＵＳＡ）研制的Ｑ开关纤维激光器样机研究激 光微细加工仍存在某些
问题。把这种激光器 叫做皮瓦（Ｐｉｃｏｗａｔｔ）光器，波长为１０６４ｎｍ 线偏振
并 且早已相当成熟．而后者，即飞秒脉冲激光器 的使用正在逐渐显示其重要性。虽然评估
脉 冲周期＜几十纳秒激光器的使用寿命的工 作还有待进一步展开，但其优越性已显著超
过飞秒级激光器。利用ＩＭＲＡ公司（ＡｎｎＡｒｂｏｒ Ｍｉｃｈｉｇａｎ 孔的加工质量
非常好。此外，几乎没有发现诸 如用准分子激光
输出光束，光束质量因子Ｍ２＜１．２。这 光机电信息７／２００１ 万方数据 ＯＭＥ Ｉ
ＮＦＯＲＭＡＴｌ０Ｎ Ｎｏ，７。２００ｌ，再加 上它们尺寸小、效率高、运行费用低并
易于 使用，因此这种类型的激光器会在ＣＶＤ金刚 石加工方面特别有用。 用不锈钢样品
做了类似的加工试验，样品的厚度为５０ｍ一７５¨ｍ。样品放在移动速度为１０ｍｍ／ｓ
相关应用。额外，述给：出了用垂纳秒圈体纤雏激光器进行微细加工获得 鲮初涉结果；最
后叙述了席超短脉冲激光器进行激光微
激光微激光微
飞秒激光微加工技术研究及其应用
飞秒激光微加工技术研究及其应用随着科技的日益发展，飞秒激光微加工技术也越来越受到人们的关注。
这种技术利用飞秒激光的短脉冲和高能量密度，对材料进行微加工和微加工制造。
本文将介绍飞秒激光微加工技术的研究和应用，以及对未来的展望。
一、飞秒激光微加工技术研究飞秒激光微加工技术是一种先进的加工技术，其主要原理是通过高速的飞秒脉冲激光照射在材料表面，产生局部熔化和蒸发的现象，从而实现微加工和微加工制造。
这种技术所使用的激光脉冲时间非常短，只有几百飞秒，从而可以大大减少加工产生的热量和机械压力。
飞秒激光微加工技术的研究主要涉及到激光源的开发、加工机器的设计和开发、加工过程控制技术等方面。
激光源是飞秒激光微加工技术的核心，目前主要有铝镓镓砷（AlGaAs）、纳米抽运钛宝石（Nd:YAG）、纳米纤维激光（NFL）等类型的激光源被广泛应用于该技术领域。
此外，加工机器的设计和开发也是该技术研究的重点之一，通过优化机器结构、改进系统控制，可以提高加工的精度和效率。
二、飞秒激光微加工技术应用飞秒激光微加工技术具有高精度、高效率、高品质的特点，被广泛应用于制造、信息、能源、生命科学等领域。
以下将结合实际应用案例，介绍飞秒激光微加工技术的具体应用。
1. 精密制造精密制造是飞秒激光微加工技术的主要应用领域之一。
该技术可以用于制造微型零部件、微型机械、模具等产品。
例如，飞秒激光微加工技术可以制造微型LED芯片，利用飞秒激光脉冲加工出微结构，提高LED的光转换效率。
此外，在MEMS和MOEMS等领域，飞秒激光微加工技术也被广泛应用。
2. 信息技术飞秒激光微加工技术在信息技术领域中的应用主要涉及到光存储和光通信技术。
利用飞秒激光微加工技术可以制造出高分辨率的光栅和微孔阵列，作为信息记录介质，实现超高容量的光存储；同时也可以制造出高品质的光通信设备，实现高速、高容量、低损耗的光通信。
3. 能源科学飞秒激光微加工技术在能源科学领域中的应用主要涉及到纳米材料的制造和太阳能电池的研究。
飞秒激光微纳加工用途
飞秒激光微纳加工用途
飞秒激光微纳加工是一种高精度、高效率的微观加工技术，利用飞秒激光的特殊能量特性，可以对各种材料进行微细加工。
这种技术广泛应用于微纳电子、光学器件、生物医学、光子学等领域，在改善设备性能和提高产品质量方面发挥了巨大作用。
以下是飞秒激光微纳加工的主要用途：
1.微电子加工：飞秒激光可以用于制作微电子元器件，例如微型传感器、微电极和微通道等。
这种高精度加工技术可以提高电子元器件的性能和可靠性。
2.光学器件加工：飞秒激光可以用于制作微型光学器件，如光纤连接器、光波导和微型透镜等。
通过精确控制激光参数和加工条件，可以实现高精度和高质量的光学器件加工。
3.生物医学应用：飞秒激光微纳加工在生物医学领域有广泛应用。
可以通过飞秒激光实现细胞操作、组织修复和细胞杀伤等操作。
这种精确控制的加工技术在生物医学领域有着重要的应用前景。
4.材料改性和表面处理：飞秒激光可以用于材料表面的微纳改性和处理。
通过控制激光能量和作用时间，可以实现材料表面的微纳结构化、溅射和烧蚀等处理，从而改善材料的性能和表面特性。
5.光子学器件加工：飞秒激光可以用于制作微型光子学器件，如集成光路和微型光电子器件等。
这种高精度加工技术可以实现光子学器件的高集成度和高可靠性。
总的来说，飞秒激光微纳加工技术在微纳加工领域有着广泛的应用前景。
它具有高精度、高效率和可控性等优点，可以对各种材料进行精确加工和处理。
随着科学技术的不断发展，飞秒激光微纳加工技术在各个领域的应用将会越来越广泛。
飞秒激光在材料加工中的微观机理研究
飞秒激光在材料加工中的微观机理研究引言：随着科学技术的迅猛发展，材料加工领域涌现出了各种各样的先进技术。
其中，飞秒激光技术作为一种新兴的材料加工方法，因其出色的性能和广泛应用而备受瞩目。
飞秒激光以其独特的能量密度和微观加工效果，成为了研究人员们的关注焦点。
本文将探讨飞秒激光在材料加工中的微观机理研究，以及其对应的应用领域。
一、飞秒激光技术的概述飞秒激光技术是一种以极短脉冲激光为源的材料加工方法。
与传统的毫秒甚至微秒激光相比，飞秒激光具有更高的功率密度和更短的脉冲宽度。
这种短脉冲的特性使得飞秒激光可以在非常短的时间内向材料施加极高的能量密度，形成极高的局部温度和压力。
这使得飞秒激光在材料的微观结构和性能调控方面具有巨大的潜力。
二、飞秒激光在材料加工中的微观机理1. 飞秒激光下的光-物质相互作用飞秒激光在材料表面与光-物质相互作用时，主要通过光扩散、电子与物质相互作用和熔化/汽化三个过程来实现能量传递。
首先，光扩散导致了光在材料中的渗透和传播，从而形成一个具有均匀分布的光子场。
其次，飞秒激光的高能量脉冲可以使得材料的电子受激发，产生复杂的电子-原子相互作用。
最后，随着温度的升高，材料很快达到熔化温度，并进一步蒸汽化。
这种相变过程直接改变了材料的表面形态和结构，实现了飞秒激光加工的微观机理。
2. 飞秒激光诱导的微观效应飞秒激光加工中，由于极短的脉冲宽度和高能量密度，会出现多种微观效应，如飞秒激光诱导的电子、离子和光子效应。
其中，电子效应是最常见的一种，即由于飞秒激光的瞬时加热会导致电子的激发和散射等过程，从而改变材料的电子态密度和结构。
离子效应是指在飞秒激光加工过程中，离子通过碰撞和电子复合等方式与材料相互作用，导致材料的物理变化。
光子效应是指飞秒激光与材料相互作用后，产生的光子会被材料吸收，导致表面发生光相干检测等现象。
三、飞秒激光在应用中的突破1. 飞秒激光在光学材料加工中的应用飞秒激光由于其高的聚光性和精确性，广泛应用于光学材料的加工和制造领域。
飞秒激光技术在微纳加工中的应用
飞秒激光技术在微纳加工中的应用现代科技的快速发展，让微观世界变得越来越重要。
尤其是在生产领域，微观零件的制造质量对产品的性能、价格和竞争力都有着非常重要的影响。
现在，一种新型的雕刻技术——飞秒激光技术已经发展成为高质量的微纳米加工、超精密加工和微细精度测量的有力工具。
本篇文章将会讲述飞秒激光技术在微纳加工中的应用，希望能对读者有所启发。
1、飞秒激光技术的简介飞秒激光技术是一种特殊的激光加工技术，能够在微纳米尺度下精确加工出高质量的形状和结构。
传统的激光加工技术主要是利用激光脉冲的热效应去烧蚀、熔化或气化加工物质。
这种技术容易产生裂缝和硬度变化等问题。
而飞秒激光技术则是利用激光波长与物质基本结构尺度相近的特性，利用激光脉冲的非线性光学效应，通过先进的像素级控制和精度控制算法，精细研究激光与材料的相互作用规律，从而在微纳米尺度下实现高质量的加工技术。
2、飞秒激光技术在微纳加工领域的应用2.1、微孔加工在工业、病毒学、生物化学等领域中，大量的需要制备高质量孔洞的实验需要用到精细的微孔加工技术。
传统的微孔加工技术多利用钻孔、放电或化学相切割等方法进行加工，但由于其存在误差和加工精度差的问题，并不适应微纳加工的要求。
飞秒激光加工微孔技术提供了一种更加高质量和高效率的加工方法，在细胞操作、细胞孔洞、微流控芯片、微观高通量筛选等方面有广泛应用。
2.2、微细加工微观零部件的制造，需要非常高精度、高稳定性和高重复性的制造技术，而飞秒激光技术的产生正是为了解决这些问题。
飞秒激光加工的精度和稳定性非常高，通常可以达到更小的尺度，其制造、改善和控制的微纳米材料结构具有良好的应用前景。
例如，在DNA识别、传感器和微纳米机械中，飞秒激光技术都有广泛的应用。
3、飞秒激光技术的现状及未来飞秒激光技术已经成为微纳加工、超精密加工和微细精度测量的有力工具，其中包括 3D显微成像、光所驱动的力操作、量子小界面探测等多方面。
目前，国内飞秒激光技术的研究与发展程度相对还比较薄弱，与国外先进技术水平还存在差距。
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飞秒激光在微纳加工领域的应用飞秒激光开始应用到微纳加工领域始于20世纪90年代初。
正是由于飞秒激光具有持续时间短及高脉冲功率密度的特性，使得其与物质相互作用时具有许多独特的优点：确定的烧蚀阈值，规则的加工边缘，层层微加工以及可加工任何材料等。
最近研究结果表明：飞秒激光微细加工在微光学、微电子、微机械、微生物、微医学等多个领域具有潜在的应用价值。
不同学科、不同实验具有不同的具体要求，这就需要采取相应的加工手段来实现特定加工目的，囚此飞秒激光深孔加工技术等加工工艺开始引起越来越多研究者的重视。
激光整形技术是指在激光腔内或腔外采用光学元件改变光束形态实现光束整形。
飞秒激光脉冲整形有别于传统整形概念，主要是在保留原有高峰值功率特性基础上，在光路中引人扩束器、滤波器以及衍射模板等光学器件，达到缩小聚焦尺寸、去除高斯光束周围荧光成分、减少脉冲形变及多种形状加工等目的。
常用的是空间滤波和掩模控制技术。
空间滤波是实现对光束边缘荧光的屏蔽效用，实现聚集点光学质量的改善，掩模控制是通过掩模形状来实现对脉冲的调制，以达到确定的加工目的。
本文采用聚焦物镜与接收材料同步运动的方法，可以很容易地将焦点前后脉冲的空间形态在材料表面以二维平面图形式表示出来。
在聚焦物镜前加小孔掩模板，通过小孔直径及小孔前后脉冲能量的变化，可直观观察到光束空间形态的改变。
最后，实验选取合适参数，成功刻划出边缘光滑的透射型金属光栅。
1 实验装置及方法实验设备采用的是Clark公司飞秒激光加工工作台(UMW-2110i，Clark-MXR Inc.)。
激光具体参数为：中心波长775nm，脉宽148 Fs，重复频率1kHz，最大单脉冲能量1mJ，在光路上加衰减片可以调整脉冲能量，聚焦前光斑直径5mm；掩模小孔直径可调范围为0.5～10mm；接收材料为喷溅法镀在溶石英基片上的金膜(厚度约为300nm)。
飞秒激光经掩模小孔后由5×显微物镜(有效焦距为40 mm)聚焦金膜表面。
采用物镜与接收平台同步运动的方法，将焦点前后脉冲的空间形态以二维平面图形式在金膜表面显示出来；加工结果采用透射式光学显微镜和 SEM进行分析测试。
实验装置如图1所示。
图1 实验装置示意图物镜由平台承载做轴向(Z轴)移动，材料由X-Y轴承载，同步运行Z轴和X轴就能够将焦点附近轴向范围内达到材料阈值的长度在金膜上记录下来，焦点位置是从材料表面之上移到材料内部，与此相对应，图像中是由右到左。
结果可以和瑞利长度相比较进行分析。
2 实验结果分析通常的，如果知道激光中心波长，透镜的焦距f和入射光在透镜前表面处的束腰半径ω，就可以得到瑞利长度Z R，瑞利长度的表达式为：式中：ω0=λ0f/πω，为焦点处束腰半径。
由于实验采用的是物镜，从有效工作距采用刀口法测量了焦点处束腰半径值为离较难推出真正的束腰半径，实验中ω11.5μm，所以5×显微物镜瑞利长度约为0.54mm。
而焦点附近轴向范围内光束半径ω(z)的变化是与瑞利长度和焦点处束腰半径有关的函数，如图2所示，其表达式为：图2 光束束腰半径(ω(z))在焦点附近随传输方向变化示意图实验通过改变图1中针孔直径大小，观察焦点附近光轴方向所能实现烧蚀区域的变化情况，分别采用保持针孔前和针孔后脉冲能量不变的两种情形，在金膜表面记录下焦点附近光束传输形态。
图3为上述两种情形下显微图像。
其中，Z 轴和X轴运行速度均为0.3mm/s，单脉冲能量在小孔前后分别为91.7μJ，Z轴和 X轴行程均为600μm，图中由上至下针孔直径依次为∞、4mm、3mm、2 mm。
从图3(a)可以看出，不加针孔(开孔)时，烧蚀区域在焦点附近基本为对称分布，且偏离焦点位置时，烧蚀线宽迅速增加，成纺锥型分布。
随着小孔加入，通光尺寸变小，烧蚀区域线性尺度逐渐降低，聚焦点位置与两翼烧蚀线宽差异明显减少，甚至有远离透镜迹象(见针孔直径为2mm的情况)。
改变脉冲能量而保证小孔后的能量一致，烧蚀现象没有明硅差异(见图3(b))，只是烧蚀线宽有所加大。
上述现象通过式(1)和(2)可以很好的解释：加入小孔后，由于孔径的限制，有所增加，瑞使得照射到透镜表面束腰半径ω减小，造成焦点处的束腰半径ω利长度Z R变大，因而在式(2)中，焦点附近束腰半径ω(z)随z的变化比不加小孔时减弱，宏观上就得到了图3中比较平缓的加工结果。
图3 光束刻痕与针孔直径变化关系图图4和图5分别给出了开孔以及小孔直径分别为4mm、3mm、2mm时不同脉冲能量下(小孔前测得)焦点附近烧蚀形态的变化，Z、X轴行程仍为 600μm。
随着小孔直径的减小，透过小孔后的脉冲能量将会低于材料烧蚀阈值。
因此，在图5(a)和图5(b)中只有4条烧蚀痕迹，甚至图5(c)中只存在3条烧蚀线。
从图4和图5中可以看出，单脉冲能鼍较低时，不管是开孔还是一定针孔作用下焦点附近脉冲形状不存在明显纺锥型分布，但加针孔后焦点附近光束半径变化还是舒缓了很多，较利于进一步做深加工与切割方面的研究；随着针孔直径的降低，能够实现烧蚀的区域在明显减小(小于瑞利长度)，这主要是针孔限制了大部分能量到达材料表面；小孔直径为4mm时，脉冲传输形状受激光能量的影响相对较小；与图3类似，实验另一个现象就是随着针孔孔径的减小，聚焦区域的最小束腰半径处向靠近透镜方向移动，这一点可以用聚焦束腰半径与聚焦前束腰与透镜前表面距离的变化关系来很好解释。
图4 开孔时光束刻痕随脉冲能量变化关系图图5 光束刻痕随脉冲能量变化关系图利用上述实验结果，实验采用开孔与针孔直径为4mm(单脉冲能量为90μJ)两种情况分别对金膜和不锈钢板进行打孔加工，得到的图像如图6～10所示。
图6 金膜表面加针孔(D=4mm)时在表面刻划的环形图案王娅纯光信080120081182013准分子激光微孔加工技术研究准分子激光是以准分子气体作为激活介质而产生的激光。
准分子激光属于紫外波段，波长短，适于高精度的微细加工。
同时此波段光波的光子能量高，加工有机材料时以断裂化合键为主，热效应影响不大，因此适宜对高聚物进行加工。
但是由于准分子激光器在激励时的放电特殊性，光束质量受到很大影响，输出的光斑较大，光斑能量分布也均匀，影响了微加工的效果。
本文从分析准分子激光器的光束特点出发，对波长为248nm的准分子激光光束的能量分布做了精确分析，设计加工了适于KrF准分子激光匀束的光波导。
增加了光斑的能量均匀度，提高了光束的能量密度，微孔加工质量得到提高。
分析了目前主要的几种投影物镜系统特点，从光学设计理论出发，由专业光学设计软件ZEMAX精心系统优化，设计加工了用于高精度准分子激光微孔加工的倍率为100∶1的投影成像物镜。
很好地消除了各种像差，能够达到10um级的微孔加工精度，提高了加工精度。
本文通过分析影响微孔加工质量的原因，提出减小微孔锥度和增加微孔深宽比的掩模旋转钻孔微孔加工方法。
设计了扇形掩模，依据三轴联动加工台，组成掩模钻孔加工系统，在此基础上研究了掩模旋转钻孔的加工参数。
准分子激光(引)（英文：Excimer laser）是指受到电子束激发的惰性气体和卤素气体结合的混合气体形成的分子向其基态跃迁时发射所产生的激光。
准分子激光属于冷激光，无热效应，是方向性强、波长纯度高、输出功率大的脉冲激光，光子能量波长范围为157－353纳米，寿命为几十毫微秒，属于紫外光。
最常见的波长有157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351-353 nm。
所谓准分子激光，是指受激二聚体所产生的激光。
之所以产生称为准分子，是因为它不是稳定的分子，是在激光混合气体受到外来能量的激发所引起的一系列物理及化学反应中曾经形成但转瞬即逝的分子，其寿命仅为几十毫微秒。
准分激光是一种气体脉冲激光，所产生的是波长为193nm的准分子激光，它是一种超紫外线光波，此波长的激光吸收范围窄，激光的能量几乎完全被角膜上皮细胞和基质吸收，超过这个范围的组织不会吸收到激光，每一个激光脉冲可以切削0.2到0.25um厚度的生物组织，所以周围的组织不会损伤。
准分子激光与生物组织作用时发生的不是热效应，而是光化反应，所谓光化反应，是指组织受到远紫外光激光作用时，会断裂分子之间的结合键，将组织直接分离成挥发性的碎片而消散无踪，对周围组织则没有影响，达到对角膜的重塑目的，能精确消融人眼角膜预计去除的部分空间精确度达细胞水平，不损伤周围组织。
它的波长短，不会穿透人的眼角膜，因此对于眼球内部的组织没有任何不良的作用。
准分子激光在医学上主要用于屈光不正的治疗，如用PRK、LASIK、LASEK 等方法进行屈光不正的治疗，是目前临床上应用比较普遍、安全、快捷、有效、稳定的屈光不正治疗方法。
准分子激光由Nikolai Basov, V. A. Danilychev 和 Yu. M. Popov等人于1970在莫斯科物理研究所发明。
使用电子束激发氙气二聚体，产生的准分子激光波长为172nm。
1975年包括美国政府的海军研究实验室、诺思罗普研究和技术中心，Avco Everett研究实验室，和美国桑迪亚国家实验室[5]在内的多家政府研究机构研究利用电子束激发惰性气体卤化物。
1979年西德Lambda Physik公司生产出第一台商业用准分子激光器。
迄今为止已经发现的能够产生准分子激光的气体有10多种。
准分子激光首先被应用在工业上:美国IBM公司开始使用并且改进准分子激光技术，主要应用在计算机芯片的制造以及塑料物质上蚀刻精确的图形。
1980年IBM公司应用193nm准分子激光刨光钻石。
1982年IBM将准分子激光技术应用在半导体光刻工艺中.1986年AT&T贝尔实验室研制出第一台准分子激光分步投影光刻机.目前准分子激光已广泛应用在临床医学以及科学研究与工业应用方面，如：钻孔、标记表面处理、激光化学气相沉积，物理气相沉积，磁头与光学镜片和硅晶圆的清洁等方面,微机电系统相关的微制造技术．准分子激光于90年代始在医学上得到运用，主要有：眼科：使用193nm准分子激光进行LASIK手术，矫治屈光不正（近视、远视、散光）。
1983年，哥伦比亚大学的MD.Stephen Trokel以及IBM的Srinicasan首先提出用激光治疗近视的构思，并在动物角膜上开始实验。
1987年，Trokel等人将IBM公司发明用以切割芯片的准分子激光用于人眼角膜上，应用准确计量的准分子激光直接汽化角膜的部分组织，以达到改变眼角膜曲度的目的。
九十年代初，美国FDA开始准分子激光角膜表面切削术(Photorefractive keratectomy,PRK)的临床实验，开始了激光治疗近视。
1990年，Dr Pallikaris、Buratto，Galvis和 Dr Ruiz结合ALK的技术与先进激光仪结合而发明了准分子激光角膜原位磨镶术(Laser-Assisted in Situ Keratomileusis,LASIK)。