SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析

发布时间：2017-12-30 00:11

  本文关键词：SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析　出处：《强激光与粒子束》2017年10期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：激光表面熔凝技术可有效降低纳米光波导侧壁粗糙度进而减小光传输的散射损耗。为明确波导侧壁在KrF准分子激光表面熔凝过程的温度场演化规律,考虑材料参数随温度变化和相变潜热的影响,建立了纳米光波导侧壁激光熔凝的二维有限元数值模型,研究了熔池边界的推进行为与不同工艺参数的映射关系。结果表明:熔池形成于波导上表面与迎光侧壁夹角处;激光入射角度一定时,熔池熔深与平均能量密度正相关;熔池形貌受控于激光入射角度,随着入射角度的减小,熔池形貌由单边U形过渡为单边V形最终呈带钝角单边V形。分析表明,较大激光入射角对应的熔池形貌更有利于波导侧壁的光整加工;据此提出先确定激光入射角度以优化熔池形貌,再选取合适平均能量密度以获得足够熔化深度的工艺方法。
[Abstract]:......
【作者单位】： 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室;中北大学机电工程学院;中国人民武装警察部队指挥学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61675185,61275166) 山西省自然科学基金项目(2016D01011008) 山西省高等院校中青年拔尖创新人才 山西省高校“131”领军人才 山西省留学归国择优基金项目 中北大学杰出青年基金项目 山西省研究生教育创新基金项目(2016SY048)
【分类号】：TN252
【正文快照】： 基于绝缘体上硅(SOI)材料的纳米光波导是在微系统集成制造技术与大规模、高集成度光电器件系统的发展下应运而生的新型波导[1-2],其基于SOI材料Si波导层与SiO2限制层大折射率差下较强的局域光场作用和标准CMOS工艺完全兼容的优点,在光源[3]、光量子计算[4]、光生化传感[5]等领

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本文编号：1352473