切割断面细腻,纳飞光电皮秒激光器在高质量滤光片切割的应用
滤光片是用来选取所需辐射波段的光学器件,有颜色滤光片和薄膜滤光片之分。滤光片广泛用于手机、相机、PC、平板,电脑、安防监控、行车记录仪等成像摄像头的核心光学元器件。
滤光片的应用日益广泛,产销数量非常大,由于其所具有的硬脆特性,个别品类还特别薄,以及对加工精度要求的提高,因此切割成型时如何不损伤滤光片基板,和控制崩边、裂纹等,是不得不考虑的问题。
现有对滤光片的切割多为机械切割,有刀轮切割、水刀切割等,这些传统作业方式存在一定不足,主要是精度不高,且存在接触性的机械应力,在切割过程中容易造成滤光片表面膜层破坏或者脱落,从而品质下降。
在激光加工已经大面积应用的背景下,滤光片的切割成型同样离不开激光切割工艺,激光切割是非接触式加工,不损伤膜层,以及基底材料,且激光切割速度快,精度高,能根据加工要求切割任意图形,无需专用的刀具,选择性好,加工过程中还不需要涂布保护,基材利用率也高。

再进一步考虑到滤光片的(薄)硬脆特性,选用超窄脉宽的皮秒激光器,可以做到冷加工而不损害膜面,切割断面细腻无毛刺,窄脉宽带来非常小的热影响区。纳飞光电带来的一款1064nm皮秒激光器,10ps左右的脉宽,优异的光束质量(M²<1.3),以及优秀的功率稳定性和脉冲稳定性,是滤光片激光切割工艺的可靠光源。

皮秒激光器切割滤光片的原理是利用超高峰值功率的激光束作用在滤光片表面,使之快速达到等离子态并蒸发,在热传导到周边材料前完成材料去除,这是一个冷加工过程。实际上,在滤光片的切割中还可以借助光学元件,实现贝塞尔切割,即激光器出光口加装贝塞尔切割头聚焦形成贝塞尔光束,以一定的点间距切割滤光片,点与点之间可形成裂纹,再扩膜裂片,最终完成滤光片的切割。贝塞尔切割带来的好处是崩边小,能有效提高切割良品率,同时提高切割效率。

激光器超高稳定性则是能否完成高效统一切割的关键点之一。纳飞光电皮秒激光器的功率稳定性和脉冲稳定性均小于1%RMS,在实现7*24h可靠稳定工作的同时,还能保证切割时边缘整齐统一、垂直性佳,以及内损伤小,是滤光片激光切割工艺的尤佳解决方案。