Исследование влияния параметров фокусирования ультракоротких импульсов в процессах лазерной сварки прозрачных материалов с металлами

Исследовано влияние оптических параметров фокусирования лазерного излучения с импульсами пикосекундной длительности (1 – 3 пс) на процесс формирования сварного соединения прозрачных материалов с металлами. Определено, что при использовании объективов с числовой апертурой NA = 0.25 не происходит стабильного формирования сварных соединений, в отличие от использования линзы F-Theta с фокусным расстоянием 100 мм (NA = 0.05). Проведены испытания сварных швов на срез, средние значения прочности сварных соединений находятся в диапазоне 5 – 15 МПа. Проведены тесты на термоциклирование сваренных образцов в температурном диапазоне от – 10°С до 60°С. Исследование сварных швов с помощью сканирующего электронного микроскопа выявило, что область взаимодействия стекло–металл составляет 250 нм. Впервые выполнена сварка таврового соединения элемента зеркала из кварца к подложке инвара, что значительно увеличивает применение данной технологии в промышленности, особенно для задач приборостроения и оптики.