組合激光對(duì)單晶硅熱作用的數(shù)值分析
本文選題:激光技術(shù) + 組合激光 ; 參考:《激光技術(shù)》2017年05期
【摘要】:為了提高激光加工中單晶硅材料對(duì)激光能量的耦合效率,采用一個(gè)短脈沖激光和一個(gè)長(zhǎng)脈沖激光形成組合激光輻照單晶硅,使用COMSOL軟件對(duì)該過(guò)程進(jìn)行模擬,得到了組合激光長(zhǎng)短脈沖間的延遲時(shí)間和長(zhǎng)脈沖激光能量密度的變化對(duì)作用效果的影響,并與總能量相等的毫秒激光單獨(dú)作用的效果進(jìn)行比較;實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的不同能量密度的激光作用單晶硅后損傷形貌,與數(shù)值計(jì)算結(jié)果的趨勢(shì)吻合。結(jié)果表明,組合激光能提高材料對(duì)激光的耦合效率;不同的延遲時(shí)間會(huì)影響組合激光的作用效果,最佳延遲時(shí)間為0.1ms;組合激光中毫秒激光能量密度占比較低時(shí),作用效能較明顯,隨著毫秒激光能量密度占比的提高,對(duì)作用效果的提升相對(duì)變緩。該研究結(jié)果可以為組合激光的應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[Abstract]:In order to improve the coupling efficiency of monocrystalline silicon materials to laser energy in laser processing, a short pulse laser and a long pulse laser are used to form a combination laser to irradiate monocrystalline silicon. The process is simulated by COMSOL software. The effects of the delay time between the long and long pulses and the energy density of the long pulse laser on the effect are obtained and compared with that of the millisecond laser with equal total energy. The damage morphology of monocrystalline silicon after laser irradiation with different energy density measured experimentally is in good agreement with the numerical results. The results show that the combined laser can improve the coupling efficiency of the material to the laser, different delay time will affect the effect of the combined laser, the optimum delay time is 0.1 Ms, and the millisecond laser energy density is low in the combined laser. With the increase of the ratio of millisecond laser energy density, the improvement of the effect is relatively slow. The results can provide theoretical and experimental basis for the application of combined laser.
【作者單位】: 南京理工大學(xué)理學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61605079)
【分類(lèi)號(hào)】:TN249;TN304.12
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,本文編號(hào):1967361
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