⑴ 誰知道哪裡有比較好的光學設計培訓嗎急!!
光學設計的,看你用哪個軟體吧,一般成像的話就是ZEMAX,CodeV,照明的話最有名的LightTools和TracePro,這回些軟體都有培訓,南京光科目答前講的還不錯,我參加過一次他們的ZEMAX激光成像課程,收獲很多。
⑵ 什麼是光學加工
將光學材料:例如水晶、專門用於製作各種凹凸透鏡及棱鏡的玻璃(內光學玻璃)、光學樹容脂等,按需要加工成透鏡、棱鏡等光學零件的過程,就是光學加工,包括手工磨製及機械加工方式。光學玻璃或樹脂片,切割成適合用於加工眼鏡片的形狀的材料,就是眼鏡片坯件。
⑶ 光學零件加工技術
由於激光具有方向性好,高能量和單色性好等一系列優點,自六十年代問世以來,就受到科研領域的高度重視,推動了諸多領域的迅猛發展,尤其是激光在加工領域中的應用。傳統的激光加工機在工業產品中,已得到了廣泛應用,近年來在激光微加工方面也受到廣泛重視。
激光微加工對生產具有小孔或細小溝槽結構復雜的電子器件、醫療和汽車製品有重大意義。因為這類產品孔的直徑和溝槽尺寸越來越小,而這些尺寸的公差越來越嚴格。只有激光才能滿足對微加工零件提出的從1μm到1mm的所有要求。激光加工熱作用區域小,可以准確地控制加工范圍和深度,保證高的重復性,良好邊緣和廣泛的通用性[1]。
在微系統製造中,人們廣泛採用硅各向異性刻蝕和LIGA(利嗄)技術加工各種微型結構。前者適合加工硅的二維結構和小深寬比的三維結構;後者能夠加工精密的三維結構,不僅適用於硅而且也適用於加工金屬、塑料和陶瓷。然而這種技術要求的條件比較苛刻,它需要同步輻射X射線源,而且模的製作也很復雜,因此很難普及。還有一點也必須指出,LIGA工藝與IC不兼容,這在一定程度上限制了它的使用。
90年代初發展起來的激光微加工工藝既能加工出較為復雜的微型結構,且所要求的條件又不那麼苛刻,在實驗室和工廠較容易實現[2]。
激光微加工所涉及的應用領域較寬,本文著重介紹激光束在UV(紫外)波段或532nm和1.06μm段激光微加工的應用,工作狀態為脈沖狀態,加工應用的范圍為微電子和微機械(MEMS)。激光束的其它應用不在本文贅述。
2.脈沖激光直接微加工技術
脈沖激光直接微加工技術是利用高能量激光脈沖對固體直接加工,主要是基於激光燒蝕過程。在燒蝕過程中,固體材料所吸收的激光能量使材料從加工表面噴射出來。激光和固體間的燒蝕作用與固體材料以及脈沖激光參數密切相關。脈沖激光參數主要包括激光的波長、脈沖寬度和脈沖強度。在適宜的條件下,幾乎所有的固體材料脈沖激光都能夠加工,而且現在經研究已經建立了多種材料的脈沖激光加工參數[3]。
圖一(a)所示的是一種常見的準分子激光加工設備的主要結構。激光光束經過一系列器件,包括快門、可調衰減器、光束整形器和歸一化器,最後照射到掩模上。在這個結構中,光束整形器改變光束形狀,使其近似為正方形,然後歸一化器再把光分成許多光束,每束光從不同方向照射掩模(圖一(b))。這不僅提高了光照射的均勻性,同時也引入了離軸元件。離軸光照射可以完成垂直結構甚至鑽蝕結構的加工,而使用傳統的平面光照射無法加工出這樣的結構。在整個系統中一般需要一些輔助設備進行準直,比如CCD視頻感測器或獨立的非線性顯微鏡。
脈沖激光直接微加工技術的主要特點之一是能夠加工復雜的三維表面輪廓。對不同的掩模進行多次曝光可以加工階梯式多級結構,而在曝光時間內掃描掩模可以完成連續切削,也可以用半色調掩模直接進行投影燒蝕來完成連續切削[4]。掩模和工件一般都安裝在步進馬達控制的精密移動平台上,通過計算機實現自動掃描操作。在加工過程中可以改變其它脈沖激光參數,比如激光光通量和重復頻率。此外,還可以通過改變數值孔徑NA來改變離軸照射的最大視角,見圖一(b),從而可以在恆定的激光光通量條件下加工不同側壁角度的結構。
圖一(a)準分子激光加工設備框圖 (b)光學系統圖
脈沖激光直接微加工技術的另一個特點是可以加工多種材料[5],尤其適用於聚合物材料的加工。大多數聚合物在激光的頻譜內都有很強的能量吸收,保證了激光與工件間的能量耦合,而相對較低的熱傳導性又保證了燒蝕過程中的熱量擴散和受熱影響的區域很小。大多數情況下,可以得到很好的表面光潔度,附加損失(熔化和碎屑)也可達到最小,這是許多其它材料不具備的特性。例如,由於金屬的反射率和熱傳導率較高,用脈沖激光加工具有很高的燒蝕閥值,加工過程中有嚴重的附加損耗。但是,如果加工對象是沉積在導熱性較差的基體表面的金屬薄膜時,用脈沖激光就可以得到很好的加工效果。
脈沖激光直接加工MEMS器件中最成功的例子是噴墨列印頭的加工[6]。另外,脈沖激光很高的峰值功率和3D結構加工能力也可應用到微流控晶元的加工中。微流控晶元中的主要部件,像微通道、微過濾器、微攪拌器和微反應器都需要3D結構(或至少2.5D)。此外,作為微流控晶元的材料,聚合物比硅基底的材料更適於用脈沖激光進行微加工。
MEMS直接加工的例子最近也有報道,如在硅底上製作雙壓電晶片微執行器[7]以及多層磁性材料執行器[8]等。另外,飛秒激光微加工技術發展也很快[9]。由於飛秒激光有很高的能量密度,這使得它在MEMS加工中的某些方面具有很好的應用前景,比如利用標準的透明材料與高能量多光子的劇烈作用可以在透光材料上加工微結構。
2.1直接加工
這里所用的術語「直接加工」是用來描述用激光束聚焦點來進行材料加工的過程。這項技術廣泛應用於對高精度和小尺寸有要求的微機械加工,包括燃料注入器的鑽孔、氣體感測器的鑽孔、太陽能電池的刻畫以及MEMS的原型處理。工件是用檢流掃描儀和可移動平台隨著光束移動,同時用激光加工,從而得到預期的圖案。加工速度通過調節檢流掃描儀可達10ms-1 [10]。
圖二:(a)用檢流掃描儀和X-Y可移動平台的直接加工的示意圖 (b)MicrAlater M1000 直接加工的激光器設備
2.2 鑽孔
使用在X-Y平台或檢流掃描儀上的聚焦激光束的一系列的孔的加工在燃料注入器、氣體感測器、微小電路板和探測器卡片的鑽孔都有廣泛應用。圖三顯示的就是用來IC(integrated circuit)測試的探測器卡片的一部分。100μm孔是在500μm厚的硅氮化物晶體上用355nm的ND:YAG激光鑽孔的。使用AblataCAM軟體能將文件直接轉化成激光器設備加工過程。利用這項技術能在探測器卡片上加工幾乎任何形狀的孔。
圖三:(a)在硅氮晶體探測器卡片上的用來IC測試的100μm孔 b)在硬質鋼上用來燃料注入的孔
發動機對低損耗和更佳的燃料利用率需求,引起對更小的孔和更厚的有壁燃料注入器的深入研究。由於傳統EMD技術對於柴油機注入器的鑽孔的限制,使得激光加工技術成為下一代柴油機引擎的關鍵技術。孔的直徑為30-100μm公差為±1.5μm,錐角小於0.5度。圖三(b)顯示的是用Nd:YAG激光器在532nm在柴油機注入器上加工的孔。
2.3太陽能板加工
在1.06μm波上工作的激光器設備,其典型的能量為幾十瓦,廣泛的應用於薄膜太陽能板的玻璃底層上的精細線性雕合。這種過程和發射技術的結合與BTS能夠使太陽能板在高速的情況下能保持非常高的精度和准確率。圖四(a)是無定型硅薄膜在雙激光系統(1.06μm和532nm)下的加工過程的示意圖。IR YAG激光束用來在ITO層上劃近似30μm寬的線,接著α-Si的沉積和可見YAG激光束在盤的附近穿過α-Si層來加工50μm直徑的相互連接。而ITO層是不受加工過程影響的。接著鋁電極層沉積,用可見光YAG激光來加工大概25μm寬的軌跡,來完成板的加工過程。太陽能板的樣板的部分加工過程如圖四所示。用580nm來加工400mm板的每一層大概需要1分鍾。
圖四:(a)用雙波長激光系統加工的太陽能板
b)在薄膜α-Si太陽能板上的劃線和相互連接的照片
3.最新研究動態
3.1用於微加工的UV激光鑽孔機械-Meister 1000DF
MHI出品了最新DUV266nm激光鑽孔機Meister 1000DF,能在所有新的固體UV-YAG振盪器上應用。用Meister 1000DF能在不同材料、不同工作環境下進行高質量的微加工。特點:半導體泵浦固體激光器諧振腔能達到很高的壽命和具有很高的可靠性,高能量密度266nmUV輸出,能實現50-200μm直徑的微小鑽孔,高速和裝備了檢流掃描儀[11]。
圖五:加工應用的樣品圖
(a)透孔: 直徑100μm 聚醯亞胺樹脂:厚度25μm
(b)透孔:直徑100μm 陶瓷:厚度250μm
圖六:結構圖
3.2 DPSS UV 激光器
高脈沖355nm激光器(LD泵浦 YV04 激光器+ SHG + THG)空氣冷卻。概要:這種激光器是緊湊和空氣冷卻類型的高循環脈沖DPSS UV激光器(355nm)。非線性晶體GdYCOB應用於這種激光器(已由大阪大學發明)。因此能獲得高光束質量和穩定輸出。並且非常容易維護和操作,廣泛應用於微加工、精確測量等等[12]。
3.3 DPSS綠色激光器
高脈沖532nm激光器(LD泵浦 YVO4激光器+ SHG) 空氣冷卻。概要:這種激光器是緊湊和空氣冷卻類型的高循環脈沖DPSS綠色激光器(532nm)。具有很好的輸出穩定性和高光束質量。並且易於維護和操作,能廣泛應用於微加工、測量等等。
3.4 DPSS YVO4激光器
高脈沖1064nm激光器(LD泵浦 YVO4激光器)空氣冷卻。概要:這是一種緊湊、空氣冷卻以及易於維護的DPSS激光器。用LD泵浦並且用光纖輸出。由於在加工過程中有高重復性、熱張力等特點,因此能被小型化。所以能廣泛應用於高速標刻、激光加工和產生諧波的光源。
4.結 論
從加工材料范圍和3D加工靈活性方面,脈沖激光具有特有的加工能力。脈沖激光加工技術和其它微細加工的主流技術相結合可以為MEMS的未來發展提供重要的加工手段。脈沖激光加工技術的主要應用領域有基於功能材料的微驅動器、微流控器件和系統。另外,脈沖激光還具有特有的微部件操控和連接能力,因此,對MEMS的集成和封裝技術也將作出巨大的貢獻。
參考文獻:
[1] 耿淑傑, 激光微加工的進展[J]. 激光與紅外,1997,27(6):330-332.
[2] 張光照,劉焱,微機械加工技術。感測器技術,1997,16(3):57-60
[3] 李艷寧,唐 潔,饒志軍,宋曉輝,胡曉東,傅 星,胡小唐,脈沖激光MEMS加工技術[J].微納電子技術,2003:159-163.
[4] RIZVI N. Microstructuring with excimer lasers[J]. MST News, 1999.1:18-21
[5] GOWER M C. Excimer laser: current and future applications in instry and medicine[A].in: CRAFER RC, OAKLEY PJ. Laser Processing in Manufactuing[M]. Chapman & Hall, 1994.
[6] ROMAN C. Excimer lasers drill precise holes with higher yield[J]. Laser Focus World, August 1995.
[7] LI J, ANANTHASURESH GK. A quality study on the excimer laser micromachining of electro-thermal-compliant microdevices[J]. Micromech Microeng. 2001,11;39-47
[8] FLEGING W P, et al. Laser micromachining for applications in thin film technology[J]. Applied Surface Science,2000,154-155:633-639
[9] OSTENDORF A. The use if vacuum UV wavelengths and ultrashort pulses for machining of dielectrics[A]. Proc. ICALEO, 2000 Laser Microfabrication Conf[C].2000,A1-10
[10] http://www.exitech.co.uk/pdfFiles/Thin%20Films%20Paper%20HJB%202003.pdf.
[11] http://www.mhi.co.jp/kobe/mhikobe-e/procts/etc/uvlaser.htm
[12] http://www.neoark.co.jp/Eng/eng-PDF/YVO4_355.PDF
⑷ 學習了三年的光學冷加工知識,現在大專畢業卻可是找不到相關這方面的工作,該怎麼辦,
你還有沒有什麼其他的特長愛好?可以先放低門檻,畢竟現在大學畢業工作不是很好找,先做些用人要求比較低的工作,熟悉下社會知識,有機會再換專業的,或者在工作中找到其他出發點。
⑸ 學習光學冷加工的本科院系
長春理抄工大學 的 付秀華老師襲 出過一本書 《光學零件加工技術》,裡面講的很詳細,從材料選擇、冷加工流程、到最後的鍍膜講的都十分的詳細,書名大概是這個!感覺是我上學的時候學校發的最實用的一本書,不知道校外有沒有賣,祝好運!
⑹ 光學設計培訓
光學設計貌似只有大學之類的有短期培訓班,如北京理工大學,上海版光機所,深圳大權學之類的。上網搜搜有類似的信息。不過個人認為短期培訓班挺貴的,2000-4000,講的簡單,初步操作,而且效果一般。自己學軟體的說明,和經常上光學類論壇討論,下資料,軟體初步操作應該沒問題。
祝好運!
⑺ 哪裡有光學知識培訓的機構
只有去大學里了,社會上培訓基本上是沒有的
⑻ 什麼是光學加工
由於激光具有方向性好,高能量和單色性好等一系列優點,自六十年代問世以來,就受到科研領域的高度重視,推動了諸多領域的迅猛發展,尤其是激光在加工領域中的應用。傳統的激光加工機在工業產品中,已得到了廣泛應用,近年來在激光微加工方面也受到廣泛重視。
激光微加工對生產具有小孔或細小溝槽結構復雜的電子器件、醫療和汽車製品有重大意義。因為這類產品孔的直徑和溝槽尺寸越來越小,而這些尺寸的公差越來越嚴格。只有激光才能滿足對微加工零件提出的從1μm到1mm的所有要求。激光加工熱作用區域小,可以准確地控制加工范圍和深度,保證高的重復性,良好邊緣和廣泛的通用性[1]。
在微系統製造中,人們廣泛採用硅各向異性刻蝕和LIGA(利嗄)技術加工各種微型結構。前者適合加工硅的二維結構和小深寬比的三維結構;後者能夠加工精密的三維結構,不僅適用於硅而且也適用於加工金屬、塑料和陶瓷。然而這種技術要求的條件比較苛刻,它需要同步輻射X射線源,而且模的製作也很復雜,因此很難普及。還有一點也必須指出,LIGA工藝與IC不兼容,這在一定程度上限制了它的使用。
90年代初發展起來的激光微加工工藝既能加工出較為復雜的微型結構,且所要求的條件又不那麼苛刻,在實驗室和工廠較容易實現[2]。
激光微加工所涉及的應用領域較寬,本文著重介紹激光束在UV(紫外)波段或532nm和1.06μm段激光微加工的應用,工作狀態為脈沖狀態,加工應用的范圍為微電子和微機械(MEMS)。激光束的其它應用不在本文贅述。
2.脈沖激光直接微加工技術
脈沖激光直接微加工技術是利用高能量激光脈沖對固體直接加工,主要是基於激光燒蝕過程。在燒蝕過程中,固體材料所吸收的激光能量使材料從加工表面噴射出來。激光和固體間的燒蝕作用與固體材料以及脈沖激光參數密切相關。脈沖激光參數主要包括激光的波長、脈沖寬度和脈沖強度。在適宜的條件下,幾乎所有的固體材料脈沖激光都能夠加工,而且現在經研究已經建立了多種材料的脈沖激光加工參數[3]。
圖一(a)所示的是一種常見的準分子激光加工設備的主要結構。激光光束經過一系列器件,包括快門、可調衰減器、光束整形器和歸一化器,最後照射到掩模上。在這個結構中,光束整形器改變光束形狀,使其近似為正方形,然後歸一化器再把光分成許多光束,每束光從不同方向照射掩模(圖一(b))。這不僅提高了光照射的均勻性,同時也引入了離軸元件。離軸光照射可以完成垂直結構甚至鑽蝕結構的加工,而使用傳統的平面光照射無法加工出這樣的結構。在整個系統中一般需要一些輔助設備進行準直,比如CCD視頻感測器或獨立的非線性顯微鏡。
脈沖激光直接微加工技術的主要特點之一是能夠加工復雜的三維表面輪廓。對不同的掩模進行多次曝光可以加工階梯式多級結構,而在曝光時間內掃描掩模可以完成連續切削,也可以用半色調掩模直接進行投影燒蝕來完成連續切削[4]。掩模和工件一般都安裝在步進馬達控制的精密移動平台上,通過計算機實現自動掃描操作。在加工過程中可以改變其它脈沖激光參數,比如激光光通量和重復頻率。此外,還可以通過改變數值孔徑NA來改變離軸照射的最大視角,見圖一(b),從而可以在恆定的激光光通量條件下加工不同側壁角度的結構。
圖一(a)準分子激光加工設備框圖 (b)光學系統圖
脈沖激光直接微加工技術的另一個特點是可以加工多種材料[5],尤其適用於聚合物材料的加工。大多數聚合物在激光的頻譜內都有很強的能量吸收,保證了激光與工件間的能量耦合,而相對較低的熱傳導性又保證了燒蝕過程中的熱量擴散和受熱影響的區域很小。大多數情況下,可以得到很好的表面光潔度,附加損失(熔化和碎屑)也可達到最小,這是許多其它材料不具備的特性。例如,由於金屬的反射率和熱傳導率較高,用脈沖激光加工具有很高的燒蝕閥值,加工過程中有嚴重的附加損耗。但是,如果加工對象是沉積在導熱性較差的基體表面的金屬薄膜時,用脈沖激光就可以得到很好的加工效果。
脈沖激光直接加工MEMS器件中最成功的例子是噴墨列印頭的加工[6]。另外,脈沖激光很高的峰值功率和3D結構加工能力也可應用到微流控晶元的加工中。微流控晶元中的主要部件,像微通道、微過濾器、微攪拌器和微反應器都需要3D結構(或至少2.5D)。此外,作為微流控晶元的材料,聚合物比硅基底的材料更適於用脈沖激光進行微加工。
MEMS直接加工的例子最近也有報道,如在硅底上製作雙壓電晶片微執行器[7]以及多層磁性材料執行器[8]等。另外,飛秒激光微加工技術發展也很快[9]。由於飛秒激光有很高的能量密度,這使得它在MEMS加工中的某些方面具有很好的應用前景,比如利用標準的透明材料與高能量多光子的劇烈作用可以在透光材料上加工微結構。
2.1直接加工
這里所用的術語「直接加工」是用來描述用激光束聚焦點來進行材料加工的過程。這項技術廣泛應用於對高精度和小尺寸有要求的微機械加工,包括燃料注入器的鑽孔、氣體感測器的鑽孔、太陽能電池的刻畫以及MEMS的原型處理。工件是用檢流掃描儀和可移動平台隨著光束移動,同時用激光加工,從而得到預期的圖案。加工速度通過調節檢流掃描儀可達10ms-1 [10]。
圖二:(a)用檢流掃描儀和X-Y可移動平台的直接加工的示意圖 (b)MicrAlater M1000 直接加工的激光器設備
2.2 鑽孔
使用在X-Y平台或檢流掃描儀上的聚焦激光束的一系列的孔的加工在燃料注入器、氣體感測器、微小電路板和探測器卡片的鑽孔都有廣泛應用。圖三顯示的就是用來IC(integrated circuit)測試的探測器卡片的一部分。100μm孔是在500μm厚的硅氮化物晶體上用355nm的ND:YAG激光鑽孔的。使用AblataCAM軟體能將文件直接轉化成激光器設備加工過程。利用這項技術能在探測器卡片上加工幾乎任何形狀的孔。
圖三:(a)在硅氮晶體探測器卡片上的用來IC測試的100μm孔 b)在硬質鋼上用來燃料注入的孔
發動機對低損耗和更佳的燃料利用率需求,引起對更小的孔和更厚的有壁燃料注入器的深入研究。由於傳統EMD技術對於柴油機注入器的鑽孔的限制,使得激光加工技術成為下一代柴油機引擎的關鍵技術。孔的直徑為30-100μm公差為±1.5μm,錐角小於0.5度。圖三(b)顯示的是用Nd:YAG激光器在532nm在柴油機注入器上加工的孔。
2.3太陽能板加工
在1.06μm波上工作的激光器設備,其典型的能量為幾十瓦,廣泛的應用於薄膜太陽能板的玻璃底層上的精細線性雕合。這種過程和發射技術的結合與BTS能夠使太陽能板在高速的情況下能保持非常高的精度和准確率。圖四(a)是無定型硅薄膜在雙激光系統(1.06μm和532nm)下的加工過程的示意圖。IR YAG激光束用來在ITO層上劃近似30μm寬的線,接著α-Si的沉積和可見YAG激光束在盤的附近穿過α-Si層來加工50μm直徑的相互連接。而ITO層是不受加工過程影響的。接著鋁電極層沉積,用可見光YAG激光來加工大概25μm寬的軌跡,來完成板的加工過程。太陽能板的樣板的部分加工過程如圖四所示。用580nm來加工400mm板的每一層大概需要1分鍾。
圖四:(a)用雙波長激光系統加工的太陽能板
b)在薄膜α-Si太陽能板上的劃線和相互連接的照片
3.最新研究動態
3.1用於微加工的UV激光鑽孔機械-Meister 1000DF
MHI出品了最新DUV266nm激光鑽孔機Meister 1000DF,能在所有新的固體UV-YAG振盪器上應用。用Meister 1000DF能在不同材料、不同工作環境下進行高質量的微加工。特點:半導體泵浦固體激光器諧振腔能達到很高的壽命和具有很高的可靠性,高能量密度266nmUV輸出,能實現50-200μm直徑的微小鑽孔,高速和裝備了檢流掃描儀[11]。
圖五:加工應用的樣品圖
(a)透孔: 直徑100μm 聚醯亞胺樹脂:厚度25μm
(b)透孔:直徑100μm 陶瓷:厚度250μ
⑼ 請問什麼是光學冷加工
光學來冷加工簡單的說就是光學零源件初加工的意思。
製作光學零件的常見材料有三大類,即光學玻璃、光學晶體和光學塑料,其中以光學玻璃,特別是無色光學玻璃的使用量最大。
雖然光學零件的加工按行業劃分歸入機械加工一類,但由於加工對象的材料性質和加工精度要求顯著地不同於金屬材料,因而加工工藝上也完全不同於金屬工藝而具有特殊性。
因此,光學冷加工的清洗也成了我們所需考慮的問題。
工藝流程
超聲洗劑洗、拋動→超聲洗劑洗、拋動→超聲洗劑洗、拋動→ 超聲純水漂洗、拋動→ 超聲純水漂洗、拋動 → 超聲純水漂洗、拋動 →超聲純水漂洗、拋動→IPA超聲漂洗→IPA超聲漂洗→ IPA超聲漂洗→IPA烘乾。
純水流向
預熱箱轉換流向-- NO.7槽-- NO.5槽—排出或作其他用途。
預熱箱轉換流向-- NO.6槽-- NO.4槽—排出或作其他用途。
⑽ 哪裡有光學冷加工操作工培訓學校啊
冷加工主要是機械加工,網上搜機械加工技校很多,或者找機械加工廠當學徒~