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公开(公告)号：CN105108342B
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201510595131.3
申请日：2015-09-18
Applicant: 南开大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/362 , B23K26/60
Abstract: 大面积二维金属光子晶体结构的飞秒激光直写制备方法。本发明提出基于双折射晶体的分光技术获得的共线传输、交叉偏振和具有皮秒时间延迟的同波长双脉冲飞秒激光，通过平凸柱透镜聚焦在金属表面一步式大面积制备形成特征尺寸为亚微米量级周期性分布的二维光子晶体结构的方法和实验装置。二维周期结构图案可通过改变入射激光能量和脉冲数目、以及双折射晶体的厚度和方位角等进行有效调控。本发明利用两束飞秒激光脉冲不同线偏振方向和可变延迟时间特性以及柱透镜聚焦的组合设计，方便快捷地实现在大面积范围内二维金属光子晶体结构的制备。本发明提出的交叉偏振可变时间延迟的双脉冲飞秒激光制备新方法在材料微纳米加工制备领域有着潜在的重要应用。
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公开(公告)号：CN105108342A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510595131.3
申请日：2015-09-18
Applicant: 南开大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/362 , B23K26/60
CPC classification number: B23K26/352
Abstract: 大面积二维金属光子晶体结构的飞秒激光直写制备方法。本发明提出基于双折射晶体的分光技术获得的共线传输、交叉偏振和具有皮秒时间延迟的同波长双脉冲飞秒激光，通过平凸柱透镜聚焦在金属表面一步式大面积制备形成特征尺寸为亚微米量级周期性分布的二维光子晶体结构的方法和实验装置。二维周期结构图案可通过改变入射激光能量和脉冲数目、以及双折射晶体的厚度和方位角等进行有效调控。本发明利用两束飞秒激光脉冲不同线偏振方向和可变延迟时间特性以及柱透镜聚焦的组合设计，方便快捷地实现在大面积范围内二维金属光子晶体结构的制备。本发明提出的交叉偏振可变时间延迟的双脉冲飞秒激光制备新方法在材料微纳米加工制备领域有着潜在的重要应用。
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公开(公告)号：CN101264551A
公开(公告)日：2008-09-17
申请号：CN200810052876.5
申请日：2008-04-25
Applicant: 河北工业大学 , 南开大学 , 天津医科大学口腔医院
Abstract: 本发明飞秒激光在纯钛植入材料表面处理中的应用属于激光在材料表面处理中的应用，其步骤是：在空气中，将飞秒激光脉冲在经打磨及干燥处理的块状纯钛植入材料正上方垂直入射并聚焦，在该材料表面形成半径为5μm的光斑，设定飞秒激光加工参数为：脉冲重复频率1千赫兹，单脉冲能量5～200微焦耳，脉冲宽度50飞秒，脉冲中心波长800纳米，激光加工线间距10～100微米，激光扫描速度0.5～1.2mm/秒，调节激光偏振方向与激光扫描方向平行，用该飞秒激光扫描该纯钛植入材料整个表面，由此制得在纯钛植入材料表面形成有均匀的条纹、孔洞、沟槽或这几种构形组合的规则图案的，即形成有均匀粗糙度的，并在钛表面生成氧化层的钛基生物医学材料。
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公开(公告)号：CN103862171B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201410122538.X
申请日：2014-03-28
Applicant: 南开大学
IPC: B23K26/08 , B23K26/06 , B23K26/36 , B23K26/40 , B23K26/362 , B23K26/60 , B23K26/046
Abstract: 双波长飞秒激光制备二维周期金属颗粒阵列结构的方法。本发明提出利用聚焦双色飞秒激光脉冲在金属表面制备二维周期颗粒阵列结构的方法和实现装置，其特点为金属颗粒结构在两维方向上呈周期性亚微米量级分布。通过采用非线性倍频技术实现不同特征参数的双色飞秒激光，并经共路或分路的时间延迟后由同一光学元件共线聚焦照射在样品上，形成的二维周期结构图案可通过改变倍频晶体的方位角和双色激光的功率配比等进行有效调控。本发明的优点是：利用飞秒激光不同波长和偏振特性的组合设计，方便快捷地实现亚微米量级二维周期金属颗粒阵列结构的制备。本发明提出的双色飞秒激光制备新方法在材料微纳米加工领域有着潜在的重要应用。
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公开(公告)号：CN103862171A
公开(公告)日：2014-06-18
申请号：CN201410122538.X
申请日：2014-03-28
Applicant: 南开大学
IPC: B23K26/08 , B23K26/06 , B23K26/36 , B23K26/40 , B23K26/362 , B23K26/60 , B23K26/046
CPC classification number: B23K26/36 , B23K26/0643 , B23K26/067 , B23K26/352 , B23K26/60
Abstract: 双波长飞秒激光制备二维周期金属颗粒阵列结构的方法。本发明提出利用聚焦双色飞秒激光脉冲在金属表面制备二维周期颗粒阵列结构的方法和实现装置，其特点为金属颗粒结构在两维方向上呈周期性亚微米量级分布。通过采用非线性倍频技术实现不同特征参数的双色飞秒激光，并经共路或分路的时间延迟后由同一光学元件共线聚焦照射在样品上，形成的二维周期结构图案可通过改变倍频晶体的方位角和双色激光的功率配比等进行有效调控。本发明的优点是：利用飞秒激光不同波长和偏振特性的组合设计，方便快捷地实现亚微米量级二维周期金属颗粒阵列结构的制备。本发明提出的双色飞秒激光制备新方法在材料微纳米加工领域有着潜在的重要应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102179622A
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN201110087843.6
申请日：2011-04-08
Applicant: 南开大学
Abstract: 利用激光制备微结构靶提高激光推进冲量耦合系数的方法。本发明提出利用聚焦近红外飞秒激光脉冲对烧蚀激光推进技术中的固体靶进行预加工处理，使其表面产生多种形态的微结构来有效增强其冲量耦合系数的方法。飞秒激光脉冲制备的微结构固体靶包括多种类型的有利于增强光吸收的突起结构和沟槽结构。利用实验建立的高灵敏度扭秤精密测量装置获知在0.6-100焦耳/平方厘米的激光通量变化范围内，这些微结构固体靶比未经飞秒激光预处理的普通平面靶的冲量耦合系数提高约170%。本发明提出的有效增强激光烧蚀过程中光能到机械能转换的新方法在激光推进技术领域有着潜在的重要应用。
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公开(公告)号：CN101264551B
公开(公告)日：2010-10-20
申请号：CN200810052876.5
申请日：2008-04-25
Applicant: 河北工业大学 , 南开大学 , 天津医科大学口腔医院
Abstract: 本发明飞秒激光在纯钛植入材料表面处理中的应用属于激光在材料表面处理中的应用，其步骤是：在空气中，将飞秒激光脉冲在经打磨及干燥处理的块状纯钛植入材料正上方垂直入射并聚焦，在该材料表面形成半径为5μm的光斑，设定飞秒激光加工参数为：脉冲重复频率1千赫兹，单脉冲能量5～200微焦耳，脉冲宽度50飞秒，脉冲中心波长800纳米，激光加工线间距10～100微米，激光扫描速度0.5～1.2mm/秒，调节激光偏振方向与激光扫描方向平行，用该飞秒激光扫描该纯钛植入材料整个表面，由此制得在纯钛植入材料表面形成有均匀的条纹、孔洞、沟槽或这几种构形组合的规则图案的，即形成有均匀粗糙度的，并在钛表面生成氧化层的钛基生物医学材料。
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公开(公告)号：CN100581708C
公开(公告)日：2010-01-20
申请号：CN200810052875.0
申请日：2008-04-25
Applicant: 河北工业大学 , 南开大学 , 天津医科大学口腔医院
Abstract: 本发明飞秒激光在钛或钛合金植入材料表面处理中的应用涉及激光在材料表面处理中的应用，其步骤是：在空气中，将飞秒激光脉冲位于块状钛或钛合金材料的正上方，垂直在其表面聚焦，形成激光光斑半径为5μm的焦点，设定飞秒激光的加工参数为：脉冲重复频率1千赫兹、单脉冲能量50～300微焦耳、脉冲宽度50飞秒、脉冲中心波长800纳米、激光加工线间距为10～100μm、激光扫描速度0.2～1.0mm/秒，调节飞秒激光偏振方向，使其与飞秒激光扫描方向平行，用该飞秒激光扫描已浸泡于羟基磷灰石悬浊液中5分钟的块状钛或钛合金材料整个表面，由此制得在钛或钛合金材料表面呈现有均匀的粗糙峰状突起和多孔的周期性规则结构的图案，并负载钙磷盐的钛基生物医学材料。
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公开(公告)号：CN101380693A
公开(公告)日：2009-03-11
申请号：CN200810152327.5
申请日：2008-10-14
Applicant: 南开大学
IPC: B23K26/06 , B23K26/067 , B23K26/08 , B23K26/38
Abstract: 一种利用飞秒激光在金属材料表面制备微/纳结构的方法，其制备步骤如下：将金属材料表面进行机械打磨和抛光后，用去离子水超声清洗干净；采用飞秒激光工艺，即在空气环境中，使用10×显微物镜将入射的飞秒激光脉冲垂直聚焦在上述材料表面，焦点处的激光束半径为5微米，并将材料表面沿逆光束方向调整至距离物镜焦平面10～250微米的位置处，即可在金属材料表面诱导产生微/纳结构。本发明的优点是：工艺简单、方便实用且无污染、可在宽光谱范围提高和增强材料的热辐射效率。
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公开(公告)号：CN102179622B
公开(公告)日：2013-07-10
申请号：CN201110087843.6
申请日：2011-04-08
Applicant: 南开大学
Abstract: 利用激光制备微结构靶提高激光推进冲量耦合系数的方法。本发明提出利用聚焦近红外飞秒激光脉冲对烧蚀激光推进技术中的固体靶进行预加工处理，使其表面产生多种形态的微结构来有效增强其冲量耦合系数的方法。飞秒激光脉冲制备的微结构固体靶包括多种类型的有利于增强光吸收的突起结构和沟槽结构。利用实验建立的高灵敏度扭秤精密测量装置获知在0.6-100焦耳/平方厘米的激光通量变化范围内，这些微结构固体靶比未经飞秒激光预处理的普通平面靶的冲量耦合系数提高约170%。本发明提出的有效增强激光烧蚀过程中光能到机械能转换的新方法在激光推进技术领域有着潜在的重要应用。
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