飞秒激光切割复杂形状石英器件的试验研究

为了从石英单晶薄片上切割分离出复杂形状的器件,进行了石英单晶薄片的飞秒激光基础试验。在50、100、200 kHz高重复频率下,试验研究了烧蚀孔径与激光参数的关系,从而分析计算得到在对应重复频率下纯石英的刻蚀阈值分别为3.73、3.45、3.2 J/cm^(2)。然后,研究了飞秒激光的脉冲能量、扫描速度等加工参数对微槽加工质量的影响。结果表明,激光脉冲能量会显著改变加工微槽的表面形貌,扫描速度控制在3.5 mm/s附近时加工效果最优。最后,利用优化的工艺参数,在厚度0.45 mm的石英晶片上切出了谐振音叉类复杂形状器件,总体上达到了预期的质量要求。