[发明专利]一种适用于活性易氧化材料的飞秒激光纯净增材装置

权利要求书

1.一种适用于活性易氧化材料的飞秒激光纯净增材装置，其特征在于，包括飞秒激光系统，真空系统，供体(7)，受体(8)和微米级增材工装；

供体(7)和受体(8)相对的装夹在微米级增材工装，且设置在真空系统的真空室内，供体(7)下表面上镀有活性易氧化材料薄膜，供体(7)和受体(8)之间的距离为20um～1mm，飞秒激光系统对供体(7)上的活性易氧化材料进行烧蚀，活性易氧化材料气化后沉积于受体(8)上，通过控制供体(7)和受体(8)的移动，实现活性易氧化材料的微米尺度的增材。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，真空室配设入射窗，飞秒激光系统包括设置在真空室外的飞秒激光器(1)、真空室外光路子系统和真空室内光路子系统；

飞秒激光器(1)依次通过真空室外光路子系统、反射镜和真空室内光路子系统照射在供体(7)上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，真空室外光路子系统包括沿光路设置的扩束镜(2)，聚束镜(3)和反射镜(4)；

真空室内光路子系统包括沿光路设置的振镜(5)和物镜(6)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，真空系统还包括真空泵，真空泵用于对真空室进行抽真空。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，微米级增材工装包括X-Y微位移平台(9)，“L”型支架，受体固定机构和供体固定机构；受体固定机构和供体固定机构分别通过安装板安装在“L”型支架的竖板上，供体固定机构通过间隙调整螺栓(14)调整受体固定机构在“L”型支架上的位置，从而调整供体(7)和受体(8)之间的间距。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，活性易氧化材料通过溅射镀膜法镀在供体(7)表面，镀膜的厚度为20-60nm。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的装置进行活性易氧化材料进行增材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：采用磁控溅射将活性易氧化材料镀在供体表面；

步骤(2)：安装供体和受体，并调整两者之间的距离；

步骤(3)：将真空室抽真空至10^-3Pa；

步骤(4)：使用飞秒准分子激光器作为试验的激光源，激光束聚焦在供体表面上，激光光斑尺寸在5×5和30×30um²之间变化，平均入射能量保持在170mJcm^-2；

步骤(5)：移动供体，重复步骤(4)实现对活性易氧化材料的增材。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(4)中激光源的脉宽为50～1000fs，功率为10～40W，重复频率100Khz～50MHz。

9.一种权利要求7-8任一项所述的方法的用途，其特征在于，用于锌的增材，供体为石英晶片，受体为硅片。