利用双光子激光进行微加工是一种新兴的任意三维形状微器件制造技术。本项目拟将原有双光子飞秒激光微加工系统进行改进完善,实现一套以多种功能材料为对象,集原位激光加工、检测、光镊驱动和组装功能为一体的先进激光微细加工装备,制造出具有一定实用价值的功能部件。开发出设计、加工和控制软件包。从微观角度出发建立双光子激光与材料相互作用的理论模型,并进行计算仿真。本研究将为我国激光微成形方法奠定理论基础,探索出成
在国家自然科学基金的资助下,本课题构建了一套集微加工、监测、驱动和组装功能于一体的飞秒激光微细加工系统,和一套主要对金属材料进行微细加工的超快激光微加工系统。深入研究了飞秒激光与材料作用机理,建立了与光敏材料双光子作用的自由基浓度模型和与金属,压电陶瓷等材料的阈值模型。研制了几种具有较大吸收截面的多枝状A-π-D-π-A,联苯类双光子新材料。实现了多种微光学,微机械,和微流控芯片等具有工程应用前景的功能微器件的制作。探索了实现飞秒超衍射纳米加工的理论,从近场和远场角度提出了两种可行的超衍射加工方案。研究了在微尺度条件下飞秒加工工艺的新特点,运用数学形态学理论指导优化了加工工艺参数。此外,初步研究了飞秒激光低成本批量加工方法。最后,探索了飞秒微加工存储系统的实用化技术,搭建基于DVD的多层存储系统平台;还进行了飞秒激光与生物细胞相互作用的交叉研究。研究工作进展顺利,共计发表论文57篇,申请国家专利32项,培养研究生40名,已毕业21名。该项目圆满完成了各项既定目标,已在国际和国内产生良好影响,为后续争取国家高新技术项目和国际合作项目打下了良好基础。