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SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析

闫树斌 陈慧斌 韵力宇 焦国太

闫树斌, 陈慧斌, 韵力宇, 等. SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
引用本文: 闫树斌, 陈慧斌, 韵力宇, 等. SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
Yan Shubin, Chen Huibin, Yun Liyu, et al. Numerical simulation and analysis on temperature field for laser melting finishing on SOI nano optical waveguide[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
Citation: Yan Shubin, Chen Huibin, Yun Liyu, et al. Numerical simulation and analysis on temperature field for laser melting finishing on SOI nano optical waveguide[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115

SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析

doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
详细信息
    通讯作者:

    闫树斌

Numerical simulation and analysis on temperature field for laser melting finishing on SOI nano optical waveguide

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-11
  • 修回日期:  2017-06-22
  • 刊出日期:  2017-10-15

SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析

doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
    通讯作者: 闫树斌

摘要: 激光表面熔凝技术可有效降低纳米光波导侧壁粗糙度进而减小光传输的散射损耗。为明确波导侧壁在KrF准分子激光表面熔凝过程的温度场演化规律,考虑材料参数随温度变化和相变潜热的影响,建立了纳米光波导侧壁激光熔凝的二维有限元数值模型,研究了熔池边界的推进行为与不同工艺参数的映射关系。结果表明:熔池形成于波导上表面与迎光侧壁夹角处;激光入射角度一定时,熔池熔深与平均能量密度正相关;熔池形貌受控于激光入射角度,随着入射角度的减小,熔池形貌由单边U形过渡为单边V形最终呈带钝角单边V形。分析表明,较大激光入射角对应的熔池形貌更有利于波导侧壁的光整加工;据此提出先确定激光入射角度以优化熔池形貌,再选取合适平均能量密度以获得足够熔化深度的工艺方法。

English Abstract

闫树斌, 陈慧斌, 韵力宇, 等. SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
引用本文: 闫树斌, 陈慧斌, 韵力宇, 等. SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
Yan Shubin, Chen Huibin, Yun Liyu, et al. Numerical simulation and analysis on temperature field for laser melting finishing on SOI nano optical waveguide[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115
Citation: Yan Shubin, Chen Huibin, Yun Liyu, et al. Numerical simulation and analysis on temperature field for laser melting finishing on SOI nano optical waveguide[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 104102. doi: 10.11884/HPLPB201729.170115

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