董世运， 刚　肖， 闫世兴， 王　斌

(装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室， 北京 100072)



基于飞秒激光的表面微纳加工技术综述与展望

董世运， 刚肖， 闫世兴， 王斌

(装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室， 北京 100072)

摘要：飞秒激光脉冲宽度超短、峰值功率超强，在表面微纳加工领域得到了广泛的关注和应用。简述了飞秒激光诞生至今的应用概况，然后依据不同的加工对象(金属、透明材料、聚合物)阐述了飞秒激光与其相互作用的机理，从激光烧蚀、双光子聚合加工、飞秒激光微纳加工系统3方面对飞秒激光表面微纳加工技术进行了综述，最后探讨了待解决问题并进行了展望。

关键词：飞秒激光； 表面微纳加工； 激光烧蚀； 双光子聚合

表面微纳加工技术是在材料、机械、电气和生物医学等基础上发展起来的前沿交叉技术，加工内容包括特征尺寸在1nm～1mm之间的微纳米器件、微纳米尺度的微结构和表面微纳织构等。目前，已有诸多技术如微注塑成型技术、高能束(电子束、CO2激光、等离子体等)刻蚀技术和电气化学微加工等得到了实际应用，但它们都受到技术本身及加工环境的限制。激光刻蚀是一种非接触式的微纳加工技术，通过激光与材料相互作用产生热效应和光子吸收效应来去除作用区域的材料，进而实现对作用对象的三维立体加工或表面形貌改变[1]。

自20世纪60年代激光诞生以来，人们不断尝试提升激光的质量，其中最主要的工作就是研究如何缩短激光的脉冲宽度并提高峰值功率。……