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随着超短脉冲激光器的问世,其高质量的加工效果就被逐渐发现并且应用到了各精细加工的行业。人们关注超短激光器,包括其理论烧蚀过程及实际烧蚀技术方面。超短脉冲激光烧蚀中,材料能够在短时间内吸收能量,迅速升温成为等离子体,热影响很小。考虑到金属材料内的传热影响,脉宽15皮秒左右的激光烧蚀的物理过程更加复杂,其理论模拟的结果和实际烧蚀过程中需要多重修正才能符合。 在本研究中的理论依据为激光与物质作用时的有源双温方程(TTM),主要研究问题为自主研制的15皮秒激光器在烧蚀材料过程中的规律,为实验及其应用做出理论性的研究。采用的研究方法是通过数值计算有源双温模型,计算材料的一维温度分布,从而分析温度分布情况得出结论。 首先,本研究整理了国内外在超短脉冲激光加工的特点、优势、应用及其发展前景,重点突出了皮秒激光器在加工中所具备的优势。 其次,本研究通过Matlab编程数值计算解决了皮秒激光和物质作用后的双温模型,并且总结了在选取不同的参数近似造成的不同结果。 再次,本研究总结了计算结果中的温度分布特点,在热平衡时间、单脉冲烧蚀深度、热影响区范围等方面进行了规律性的总结,分析了计算结果对实验及加工过程可能造成的影响,为皮秒激光器的广泛应用提出了建议。