[发明专利]透明材料低温激光微焊结构及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光焊接结构及其焊接方法，尤其是涉及一种透明材料低温激光微焊结构及其焊接方法。

背景技术

现有的透明材料激光微焊技术有以下两种方法：

方法1，请参阅图1，在两片透明的第一连接件11和第二连接件12之间设置光吸收剂层13，该光吸收剂层13填充有光吸收剂材料。然后采用激光束14照射光吸收剂层13所在区域，由于光吸收剂对光吸收较强，能够增强对激光束14的吸收，使得光吸收剂层13所在区域快速升温，并使周围材料熔化并迅速凝结，使第一连接件11和第二连接件12达到焊接的目的。但是在该方法中，需要加入光吸收剂材料，工艺比较复杂，且光吸收剂材料受限，制备的器件可能存在光吸收剂成分的残余，影响使用。此外，该种方法需要基材熔融，所以要达到较高的激光温度才可以实现，工艺复杂。

方法2，请参阅图2，该方法是采用激光束24直接照射第三连接件21和第四连接件22相贴合的部位，使相贴合部位迅速升温，周围材料快速融化并凝结，实现该第三连接件21和第四连接件22的焊接。但是这种方法必须采用超短脉冲激光，成本太高，设备维护复杂，且需要基材熔融实现焊接，器件使用受限。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种适用范围更广、成本更低、工艺更简单的透明材料低温激光微焊结构及其焊接方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种透明材料低温激光微焊结构，包括相互对接设置的第一连接件和第二连接件，该第一连接件和第二连接件之间设置焊接层，该焊接层填充经激光照射后可凝结的溶胶凝胶。

优选地，该溶胶凝胶采用与第一连接件和第二连接件相同的材料作为前驱体制备而成。

优选地，该溶胶凝胶为以金属氧化物或非金属氧化物作为前驱体制备而成的低粘度溶液。

优选地，该焊接层包括多条间隔设置的凝结带。

本发明解决上述技术问题的又一技术方案是，提供一种透明材料低温激光焊接方法，包括如下步骤：在相互对接设置的第一连接件和第二连接件之间设置焊接层，该焊接层填充经激光照射后可凝结的溶胶凝胶材料；采用激光束照射该焊接层所在区域，使溶胶凝胶凝结。

优选地，该溶胶凝胶采用与第一连接件和第二连接件相同的材料作为前驱体制备而成。

优选地，该溶胶凝胶为以金属氧化物或非金属氧化物作为前驱体制备而成的低粘度溶液。

优选地，采用激光束间隔照射焊接层，使焊接层形成多个间隔分布的凝结带，再清洗掉未凝结的溶胶凝胶材料。

优选地，该焊接层包括多个间隔设置的凝结带，采用激光束逐一照射凝结带所在区域。

优选地，该激光采用连续激光或纳秒激光。

本发明提供的透明材料低温激光微焊结构及其焊接方法通过在两连接件之间设置焊接层，采用激光照射后可以使两连接件实现焊接，焊接工艺简单，焊接后无光吸收剂成分残留，且可适用各种材料的连接件之间的焊接，适用范围广，此外，连接件在焊接过程中不会发生融化，不会影响所制备的光学器件的性能，焊接过程中，可以不采用超短脉冲激光，仅采用连续激光或者纳秒激光也可以使溶胶凝胶材料凝结，成本更低。

附图说明

图1为本发明现有技术提供的一种焊接方法的焊接结构示意图。

图2为本发明现有技术提供的又一种焊接方法的焊接结构示意图。

图3为本发明一实施例提供的一种透明材料低温激光微焊结构的示意图。

图4为本发明又一实施例提供的一种透明材料低温激光微焊结构的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图3，本发明一实施例提供一种透明材料低温激光微焊结构，包括相互对接设置的第一连接件31和第二连接件32，该第一连接件31和第二连接件32之间设置经激光束34照射后可凝结的焊接层33，该焊接层33填充溶胶凝胶。该激光束34采用连续激光或纳秒激光。在其他实施例中，也可以是采用长脉冲激光、短脉冲激光或超短脉冲激光。