激光先进制造技术PDF电子书下载

第一章　激光先进制造技术基础 1

1.1　激光束特性 1

目录 1

1.1.1　激光的相干性 2

1.1.2　激光束的形状与发散 3

1.1.3　激光束的亮度 8

1.1.4　激光束的聚焦特性 8

1.1.5　激光窗口和透镜材料 15

1.1.6　反射镜 17

1.2　激光与固体材料的相互作用 19

1.2.1　表面效应 19

1.1.8　激光束质量因子M2的概念［8］ 19

1.1.7　激光束的光束质量 19

1.2.2 内部效应 21

1.3　材料的吸收和反射特性 23

1.3.1 材料的吸收特性 23

1.3.2　材料的反射率［2］ 31

1.4　激光加工的热源模型［9］［10］［11］ 34

1.4.1 热物理常数 34

1.4.2　几种典型激光加工的热源模型 36

1.4.3　激光打孔中热源模型的解 40

1.4.4　激光焊接 44

1.4.5　激光切割的热量传递 51

1.4.6　激光表面热处理中的热量传递 53

参考文献 57

2.1.1　激光产生的基本原理 59

2.1 固体激光加工系统 59

第二章　激光器系统 59

2.1.2　固体激光器的基本结构 60

2.1.3　用于激光热加工的固体激光器 66

2.1.4 固体激光加工机的光束传输、聚焦和观察系统 70

2.1.5　固体激光加工机的电源系统 73

2.2　气体激光器 75

2.2.1 高功率CO2激光器系统 75

2.2.2 激光加工中的CO2激光器与YAG激光器的比较 86

2.3　准分子激光器 87

2.4　其它用于激光加工的激光器 87

参考文献 88

3.1　激光打孔与切割 90

3.1.1　激光打孔 90

第三章　激光加工技术 90

3.1.2　激光切割 96

3.1.3　激光打标 107

3.2　激光焊接 110

3.2.1　脉冲激光光斑焊接 111

3.2.2　激光缝焊 120

3.2.3　高功率激光深穿透焊接 126

3.3　激光表面改性技术 148

3.3.1　激光表面相变硬化（表面淬火） 148

3.3.2　激光表面合金化与熔覆 161

3.3.3　激光表面非晶化与微晶 180

3.3.4　激光冲击强化 184

3.4　激光清洗技术 185

3.4.1　激光清洗技术基础知识 186

参考文献 188

3.4.2　激光清洗技术的优点 188

第四章　激光快速成型技术 191

4.1　激光快速成型工艺 191

4.1.1　分层制造快速成型技术 192

4.1.2　激光立体光刻（SL）制模技术 194

4.1.3　选择性激光烧结（SLS）制模技术 200

4.1.4　其它新的激光快速成型工艺及材料 204

4.2　激光快速成型系统软件与设备 205

4.2.1　激光快速成型系统软件［7］ 205

4.2.2　用于快速成型制模的激光器 206

4.2.3　激光快速成型设备［8］ 207

4.3　激光快速成型制作零件（或模具）的典型实例 209

参考文献 210

5.1.1 激光等离子体法制膜的简单机制 212

第五章　激光制备薄膜技术 212

5.1　激光制膜原理与过程 212

5.1.2　激光制膜过程 213

5.1.3　激光辐射与靶材相互作用 213

5.1.4　激光等离子体与基片相互作用 217

5.2　影响激光制膜的几种因素 222

5.2.1　激光波长与运转方式 222

5.2.2　激光能量密度 223

5.2.3　激光脉冲频率 224

5.2.4　辅助气压 224

5.2.5　基片温度 224

5.3　激光制膜工艺方法与典型实例 225

5.3.1 激光物理气相沉积薄膜（LPVD） 226

5.3.2　激光化学气相沉积薄膜（LCVD） 228

5.4　激光选区定域制膜 232

5.4.1　激光定域制膜机制及物理模型 233

5.4.2　激光定域制膜工艺与系统 236

参考文献 239

第六章　激光在微电子技术中的应用 242

6.1 脉冲激光加工在微电子技术中的应用 242

6.2　半导体的激光退火 245

6.2.1　半导体的脉冲激光退火 245

6.2.2　连续激光退火 250

6.3　激光微调 252

6.3.1　激光微调电阻 252

6.3.2　激光微调电容 256

6.4　激光修补（修复）集成电路 257

6.5　激光光刻 259

参考文献 260

第七章　激光加工成套设备系统 262

7.1　激光加工机 262

7.2　激光加工成套设备 264

7.3　激光加工生产线中的检测与监控技术 270

参考文献 273

第八章　纳米技术 274

8.1 纳米技术的发展和应用 274

8.1.1　纳米概念的提出 274

8.1.2　纳米技术的应用前景 275

8.2　激光制备纳米材料与纳米器件 276

8.2.1　激光制备纳米粉末 276

8.2.2　激光制备纳米薄膜 281

参考文献 284