皮秒 🦉 激光 🦄 器芯片制造流程 🐶
1. 基 🦍 板 🦆 制备 🦊
使用高 🌳 纯度蓝宝石或氧化物晶体衬 🐘 底。
清洁和抛光衬底 🐴 以去除杂质和缺陷。
2. 外延 🐒 生长 🌼
使用分子束外延 (MBE) 或金属有机 🌵 化学气相沉积 (MOCVD) 技术在衬底上生长半导体层。
沉积交替 🌺 的半导体材 🐋 料 🌻 层(如 GaAs 和 AlGaAs)以创建多量子阱 (MQW) 结构。
3. 光刻和蚀 🌸 刻
使用光刻工 🐺 艺将 🐳 MQW 结构图案化。
使用湿 🦉 法或 🌲 等离子体蚀刻技术蚀刻半导体层以形成波导和 🌿 谐振腔。
4. 镜面 🦁 涂 🐴 层 🐯
在波导端的两个或三个 🐺 面上沉 🐞 积高 🕊 反射镜面涂层(DBR)。
DBR 由交替的低折射率(如 SiO2)和(高折 🦢 射率如 🌵 Ta2O5)层组成。
5. 电接触 🕊
在芯片 🪴 上沉积电接触层(如金或钛)以提供电流 🐧 注入。
6. 封装将 🦟 激光器芯片封装到一个气密的封装体 🦈 中,以防止污染和损坏。
封装通常使用无铅 🐅 焊料或金属化胶带。
7. 激活和老化 🌸
对激光 🦍 器芯片施加电流,使其激 🌴 活并达到最佳性能 🐦 。
芯片经过老化过程以 🌿 稳定输出功率和 🐵 波长。
8. 测试 🐴 和表 🌺 征
对激光器芯片进行测试,以测量其输出 🦉 功率、波、长脉冲持续时间和光束质量。
使用光学技术(如光谱仪和光束分 🐅 析仪)进行表征。
激光器芯片的 🌴 制造是一个复杂而精密的过程,需 🌻 要先进的技术和严格的质量控 💐 制。
皮秒激光器和纳秒激光 🐝 器的区别
皮秒激光器和纳秒激光器都是用于皮肤治疗的激光器,但它们在 🐋 脉冲持续时间、能量水平和应用方面存在显着差异。
脉冲持续 🍀 时间 🐯
皮秒激光器:脉冲持续时间为 🌷 皮 🍀 秒秒(10^12)
纳秒激光 🐕 器:脉冲持续时间为纳 🐵 秒秒(10^9)
能量水平皮秒 🌵 激光器:通常具有较低 🌲 的能量水 🌷 平
纳秒激光器:通 🪴 常具有 🐧 更高的 🍀 能量水平
应用色 🌺 素 🐞 沉着去除
纹身去除雀斑 🌺 和 🐳 太阳 🍁 斑去除
细 🍁 纹和皱纹改善
疤痕修复色素 🦉 沉 🪴 着 🌾 去除
血管性 🐺 病变(如蜘蛛痣 🐦 和红血丝)
毛发去除痤疮疤痕治 🦅 疗
其他差异选择性:皮秒激光器具有更高的选择性,这,意味着它仅靶向治疗区域而不会伤害 🦄 周围 🐎 的皮肤。
安全性:由于脉冲持续时间较短,皮,秒激光器 🐈 通常比纳秒激光器更安全出血和结痂风险更低。
恢复时间:皮秒激光器通常比纳秒激光器需要更短的恢复时间,因为 🐛 治疗引起的 💮 皮肤损伤更小。
成本:皮秒激光器通常比纳秒激光器更 🐺 昂贵。
皮秒激光器和纳秒激光器在脉冲持续时间、能量水平和应用方面存在差异皮秒激光器。具有较长的脉冲持续时间和较低的能量水平,更。适,合。色,素。沉着去除和皮肤修复等精细处理纳秒激光器具有较短的脉冲持续时间和较高的能量水平更适合纹身去除和血管性病变等需要较高能量的治疗最终选择最合适的激光器类型取决于治疗目标和个人的皮肤状 💐 况
皮秒激光器芯 🐡 片 🦈 制造过程:
1. 基板制 🐡 备 💐 :
使用蓝宝石或其他适当的衬 🦋 底材料 🐼 。
在衬底上沉积一层薄的导电层,作为金属接触层 🐛 。
2. 光波导 ☘ 形成 🦟 :
使用光刻和刻蚀技术,在导电层上 💐 创建一个光波导结构。
光波导结构限定了激光的传 🐼 播路径。
3. 增 🐝 益介质 🐈 沉 🌿 积:
在 🐦 光波导结构上沉积一层光学增益介质,例如:
稀土离子掺杂晶体(如 🌴 Nd:YAG)
有 🌺 机 🐼 染料
量子点 🦅
4. 泵浦源 🍁 集 🐞 成 🦅 :
将 🦁 激光二极管或其他泵浦源集成 🦈 到芯片中,以提供激光增益介质 🐬 的激励。
5. 反 🐝 射镜沉积:
在光波导的端面 🐋 上沉积高反射镜,以形成腔体共振器。
6. 光刻和刻 🐡 蚀:
使用精 🐶 确的光刻 🍀 和刻蚀技术,定义激光器芯片的尺寸和形 🐱 状。
7. 封 🌷 装 🐈 :
将激光器芯片封装在一个保护 🐴 性外壳中,以防止环境因素 🦊 的影响。
8. 测试 🐡 和校 🐡 准:
测试和校 🌸 准激光 🌻 器芯 🦊 片,以,确保其符合所需的性能规范例如:
皮秒脉 🐺 冲 🍀 持续 🐱 时间
输出 🍀 功 🌿 率
光谱 🌿 特性
材料选择和技术 🐯 注意事项:
材料选择至关重要,以实现所需的激光特性(波 🦋 长、脉、冲持续时间增益)。
光刻和刻蚀技术必须精确 🐱 且可重复 🐋 ,以 🦈 确保光波导结构的精确定义。
反射镜必须具有高反射率和低损耗,以最大化腔体共振 🪴 。
封装设计必须防止谐振腔污染 🦍 或损坏 🌷 。
皮秒 🐈 激光 🐒 器芯片的制造过程
1. 衬 🌷 底准 💐 备:
使用具有出色热 🦍 和光学特性的蓝宝 🐧 石或硅等材料作为衬底。
2. 薄 🐬 膜沉积 🐠 :
通 🐋 过溅射或分子 🐋 束外延 (MBE) 等技术沉积 🦢 一层薄氧化物薄膜(例如二氧化硅或氧化铝)。
3. 光 🐶 刻 💐 :
使 🐼 用光刻胶掩模对薄膜进行 🐶 光刻,形成光学共振腔所需的图案。
4. 蚀 🦁 刻 🍀 :
使 🐞 用反应离子蚀刻或湿法蚀刻去除未曝光的薄膜区域,留下所设计的共振腔结构。
5. 光泵浦 🐠 二 🐎 极管(LD)制作 🕸 :
在衬底的边缘 🐶 沉积的 LD 半导体结 🦊 构(例如 GaInP)。
6. 腔面 🕸 镀膜:
在共振腔表面镀上低损耗的介质镜 🐋 面,以增强激光谐振 🐴 。
7. 耦 🐼 合槽 🐝 蚀 🌿 刻:
在镜面 🌴 中 🐯 蚀刻耦合槽,允 🐳 许激光从共振腔耦合出来。
8. 键 🐈 合 🦈 :
将 🦁 芯片键合到金属散 🌹 热器上 🐼 ,以散热和稳定激光输出。
9. 封 🌵 装 🐟 :
芯片和散热器封装在气密外壳 🦆 中,以 🐝 保护免受环境影响。
10. 测 🌿 试和特性:
测试芯片的性能,包 💐 括 🌴 光谱宽度 🌺 、重复频率和输出功率。
特殊工艺:Q 开关:可 Q 以使用声光 🐯 调制 🐝 器或半导体开关器 🌷 件来实现开关。
模式锁定:通过将外部种子脉冲注入激光器或使用非线性光学元件可以实 🪴 现模式锁定。
谐波 🐠 产生:可以通过使用非线性光学晶体产生皮秒激光器的高次谐波。