玻璃是一種通明的類固體資料，在人們?nèi)粘Ｉ钪羞\(yùn)用廣泛。玻璃的運(yùn)用范圍在不斷擴(kuò)大，尤其是和其他資料相結(jié)合能更多地運(yùn)用于高科技范疇。玻璃由碳酸鈉、石灰石和沙子等常見的資料制成。這些資料在高溫條件下（約1500℃）溶化，就像液體相同，能夠被灌注、吹制、壓制和模塑成各種形狀。但在室溫下，玻璃就成為固體，冷卻后因?yàn)闄C(jī)械功能的改變會(huì)變得難以加工處理。

  玻璃具有其他資料所不具有的共同功能。它具有好的光學(xué)功能，能反射、曲折、透射和吸收光線，在整個(gè)可視范圍內(nèi)乃至更遠(yuǎn)，都具有較高的通明度。從化學(xué)功能來說，玻璃是一種抗腐蝕的惰性資料，能夠作為很多化學(xué)品的容器。從熱力和電力方面來看，玻璃是一種絕緣體。從物理功能來看，玻璃外表堅(jiān)硬，防刮耐磨，近年來經(jīng)過各種辦法，玻璃乃至具有了彈性?？墒?，也正是這些功能使得玻璃加工面臨著更大應(yīng)戰(zhàn)，例如一旦玻璃具有好的抗拉強(qiáng)度，就變得易碎。

  因而，處理玻璃的辦法和其運(yùn)用都需求從長(zhǎng)計(jì)議。玻璃制作能夠追溯到公元前3500年左右。人工制作玻璃大約首要出現(xiàn)在美索不達(dá)米亞和埃及，首要被用來制作珠寶，隨后被用來制作壺。之后，加工工藝不斷改進(jìn)，從手藝加工演變?yōu)楝F(xiàn)今的高科技工業(yè)工藝，出現(xiàn)了很多玻璃類別和運(yùn)用。雖然玻璃制作歷史悠久，但近幾十年來因?yàn)椴ＡУ囊姿楣δ埽瑢?duì)于玻璃成品進(jìn)行加工的工藝止步不前。

  一般一個(gè)小裂紋就會(huì)形成玻璃破碎。一旦微裂紋在玻璃的某個(gè)部位形成，它就會(huì)蔓延至玻璃邊緣，形成決裂。玻璃的這種易碎特點(diǎn)使其難以加工。另外一方面，不斷發(fā)展的技能使其可制成結(jié)構(gòu)更小，且形狀各異的玻璃來運(yùn)用于不同范疇。傳統(tǒng)的準(zhǔn)確辦法，如光刻和電子束光刻等來加工玻璃，但這些技能過于昂貴，不易操作，特別是大面積運(yùn)用。現(xiàn)今，激光技能供給了加工玻璃的準(zhǔn)確辦法。直截了當(dāng)?shù)霓k法就是在波長(zhǎng)范圍內(nèi)利用單光子吸收，玻璃在紅外線或紫外線下不會(huì)高度通明。

  可是，直接吸收會(huì)發(fā)生一些問題，包含不良熱影響以及形成熱影響區(qū)，這會(huì)發(fā)生微裂紋，嚴(yán)重危害玻璃的機(jī)械穩(wěn)定性。此外，在玻璃外表下方進(jìn)行加工，制作三維結(jié)構(gòu)，需求運(yùn)用高通明度波長(zhǎng)。雖然納秒脈沖激光器能夠用于在玻璃中制作次表層結(jié)構(gòu)（如圖1），玻璃的物理機(jī)制會(huì)對(duì)微處理的精密程度形成約束，也會(huì)發(fā)生微裂紋。

  近年來，一種激動(dòng)人心的代替性工藝已投入工業(yè)運(yùn)用，即運(yùn)用超快激光器在近紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)生次皮秒脈沖。在這一辦法中，超短脈沖嚴(yán)密聚集于玻璃的大部分或外表，每平方厘米的功率密度超過數(shù)太瓦，引發(fā)復(fù)雜多樣的工藝，如一起多光子吸收、雪崩和碰撞電離，形成對(duì)玻璃基質(zhì)高度局域化的損壞，一起幾乎不存在能量堆積（只有幾微焦乃至更少）。因?yàn)槊看蚊}沖所用能量適度，對(duì)該部位（乃至是聚集體積）形成的熱影響能夠忽略不計(jì)。這一辦法一般被稱為“冷消融”，能夠用來制作為準(zhǔn)確的3D結(jié)構(gòu)。和其他微制作技能相比，飛秒激光微制作通明資料具有共同優(yōu)勢(shì)。

  文章源自：中山玻璃加工

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