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的缺点 ；但由于仍然存在功率和脉冲
能量低的问题，因此取得的成功是有
限的。最后，CPA 技术与光纤激光器
的发展相结合，实现了前所未有的市
100 µm
场应用和机会。
由于 CPA 的发明是公开的，许
多学术和商业组织将这一概念运
用于惊人的应用中，并且受益良
多。1999 年，美国加州理工学院的
Ahmed Zewail 因使用飞秒光谱学研
究化学反应的过渡态而获得了诺贝 图3：从顶部看到，两个玻璃基板已经通过飞秒激光焊接，留下四条由光学条纹包围的垂直焊接线；插图
所示为其中一条线的特写，表明焊缝宽度为100μm。
尔化学奖。
飞秒激光在非学术领域的首次大 尽管如此，由于飞秒激光技术的 强非线性吸收，飞秒激光器也是从
规模应用是在眼科领域。高强度飞秒 特性及其对材料加工的显著改进，使 蓝宝石晶圆中分离出高亮度 LED 芯
脉冲，是在没有热损伤的情况下分离 得飞秒激光器在许多应用中已经成为 片的理想选择。
透明生物组织的理想工具。在用准分 “必须”的工具。IMRA America 公司
子激光器重塑角膜基质之前，通过飞 在 2002 年首次生产出用于材料加工 玻璃加工
秒激光产生角膜瓣，已经在视力矫正 的微焦量级的商业化飞秒 FCPA 激光 一直以来，消费电子行业切割和
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方面实现了商业化。 器。 基于光纤技术，FCPA 成为构 加工玻璃的主要方法都是机械方法。
今天，全飞秒激光角膜视力矫 建高峰值功率、高平均功率和高脉冲 然而，使用飞秒脉冲激光加工玻璃的
正已成为可能。基于光纤的 CPA 能量飞秒激光器的常用手段。 应用正在兴起。通孔钻孔是一个例子，
（FCPA）已被证明是这种先进眼科应 大体上说，飞秒脉冲激光器对热 利用飞秒光束辐照玻璃，引起折射率
用的理想选择，因为它的可靠性支 影响区（HAZ）减少的水平，是其他 变化。然后在酸浴中刻蚀玻璃，去除
撑了光学性能。 激光器无法比拟的。接近手术水平地 被辐照区域。这些零件用于多芯片平
21 世纪初期的经济放缓，为几 将能量输送到工件，为 FCPA 在精密 台，产生高密度和快速芯片连接结构，
项新技术的发展开辟了道路。其中 消费电子零件制造（包括显示器行业） 使得垂直集成 IC 成为可能。
最重要的是人们对高功率激光光源 领域的应用打开了大门。 另一种应用是在玻璃上刻图和去
的兴趣，激发了对包层泵浦光纤放 飞秒激光器在切割硅晶圆方面 除薄膜，就像对导电氧化铟锡（ITO）
大器和高功率固态激光器的兴趣。 的应用一直备受关注，因为飞秒激 薄膜、电致变色薄膜和其他薄膜所做
这些发展的早期应用包括元件和仪 光脉冲的高峰值功率，可用于消融 的处理一样。
器测试，以及国防相关应用的材料 硅晶圆和其他沉积在硅晶圆表面的 玻璃焊接也是一个感兴趣的话
损伤分析。 材料，并且对相邻组件的影响或热 题，因为它不使用粘合剂或填料。这
损伤最小。通常，这些硅晶圆预先 一点对于微电子封装行业非常重要，
材料加工 配置了切割通道。这些通道也用于 因为它消除了内部污染和除气的问
与此同时，在材料加工领域，皮 芯片分割之前的探测和测试。因此， 题，并且省去了吸气剂的使用（专门
秒脉冲激光器被认为是优于纳秒激光 切割通道填充有传感器和探测点。 添加的物质用于吸收这些不需要的物
器的新工具。皮秒脉冲的使用减少了 在这种情况下，飞秒光束用于去除 质）。在这个过程中，两个玻璃零件
材料的热损伤，从而使激光能够更广 那些附加的表面层，同时支持硅晶 光学接触，并暴露于飞秒激光束中 ：
泛地渗透到制造业领域，例如用于打 圆的隐形切割。由于飞秒激光脉冲 飞秒脉冲的高峰值功率在玻璃中引起
标、钻孔和切割。 在坚硬、透明蓝宝石衬底中独特的 多光子吸收，局部熔化玻璃，以此将

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