●第1章 激光微納制造技術概述 1
1.1 激光微納制造技術的形成 1
1.1.1 激光技術 1
1.1.2 激光制造技術 6
1.1.3 激光微納制造技術 9
1.2 激光微納制造技術的特點 10
1.2.1 加工分辨率高 10
1.2.2 對材料無選擇性 12
1.2.3 真三維加工 13
1.3 激光微納制造技術的研究及應用 14
1.3.1 激光加工微孔技術 14
1.3.2 激光制備表面微織構 16
1.3.3 激光微納增材制造技術 17
1.3.4 激光微納連接技術 19
1.3.5 激光微納改性技術 20
1.3.6 激光微納制造技術在其他領域的應用 22
參考文獻 22
第2章 激光微納制造原理 26
2.1 激光器的工作原理 27
2.1.1 激光產生的機理 27
2.1.2 激光器的結構及分類 29
2.2 激光與物質相互作用原理 32
2.2.1 激光與金屬相互作用 32
2.2.2 激光與透明介質相互作用 35
2.2.3 激光與有機物相互作用 38
2.2.4 激光與復合材料相互作用 39
2.3 加工環境的影響 40
2.3.1 氣相環境 40
2.3.2 液相環境 41
2.3.3 固相環境 42
2.4 超短脈衝激光加工過程中重要的物理現像 43
2.4.1 激光成絲 43
2.4.2 等離子體的蒸發與膨脹 44
參考文獻 44
第3章 激光加工微孔技術 48
3.1 激光加工微孔的原理 48
3.1.1 概述 48
3.1.2 激光復合加工微孔原理 50
3.2 激光加工微孔的工藝 52
3.2.1 激光加工微孔的方式 52
3.2.2 激光參數對微孔加工質量的影響 56
3.2.3 激光加工微孔的質量評定 59
3.3 激光加工微孔的應用研究 60
3.3.1 激光加工航空發動機渦輪葉片氣膜孔的研究 60
3.3.2 激光加工汽車發動機噴油器微細噴油孔的研究 61
3.3.3 激光加工高端醫用縫合針微孔的研究 62
3.3.4 激光加工打印機微細噴墨孔的研究 63
3.3.5 激光加工微孔在印刷線路板生產中的研究 64
參考文獻 64
第4章 激光加工導光板微細散射網點技術 67
4.1 導光板及其散射網點 67
4.1.1 導光板簡介 67
4.1.2 導光板散射網點傳統加工技術 70
4.1.3 激光加工導光板微細散射網點技術 72
4.2 激光加工導光板微細散射網點工藝與裝備 72
4.2.1 導光板微細散射網點形成過程 72
4.2.2 激光加工導光板微細散射網點方法 73
4.2.3 激光加工導光板微細散射網點裝備 73
4.3 激光加工導光板微細散射網點工藝研究 76
4.3.1 激光加工PMMA導光板微細散射網點工藝研究 76
4.3.2 激光加工玻璃導光板微細散射網點工藝研究 78
參考文獻 81
第5章 激光微納連接技術 83
5.1 概述 83
5.1.1 激光微納連接技術定義 83
5.1.2 激光微納連接技術研究現狀 83
5.1.3 激光微納連接的發展趨勢 87
5.2 激光微納連接工藝方法和設備 88
5.2.1 激光微納連接工藝方法 88
5.2.2 激光微納連接設備 90
5.2.3 激光微納連接工藝參數優化研究 93
5.3 激光微納連接的應用 94
5.3.1 透明材料的激光微納連接技術 94
5.3.2 碳納米管與金屬基體的激光微納連接技術 96
5.3.3 表器件的激光微納連接技術 97
5.3.4 無鉛焊料合金的激光微納連接技術 97
參考文獻 99
第6章 激光微納增材制造技術 102
6.1 概述 102
6.1.1 激光微納增材制造技術基本概念 102
6.1.2 激光微納增材制造技術工藝比較 103
6.1.3 激光微納增材制造技術面臨的挑戰和未來發展趨勢 105
6.2 飛秒激光雙光子聚合技術 105
6.2.1 雙光子吸收與雙光子聚合的原理 105
6.2.2 飛秒激光雙光子聚合技術研究進展 109
6.2.3 飛秒激光雙光子聚合技術應用領域 113
6.3 其他激光微納增材制造技術 118
6.3.1 選擇性激光燒結 118
6.3.2 微立體光刻 121
6.3.3 激光化學氣相沉積 123
參考文獻 125
第7章 激光微納並行制造技術 128
7.1 概述 128
7.1.1 激光並行制造技術特點 128
7.1.2 激光並行制造技術發展現狀 128
7.2 激光並行制造技術理論與方法 129
7.2.1 激光干涉和衍射理論 129
7.2.2 並行制造技術方法及應用 133
7.3 飛秒激光全息並行制造技術理論及方法 135
7.3.1 空間光調制器 135
7.3.2 衍射光柵模擬 137
7.3.3 全息技術及分束原理 139
7.3.4 計算全息算法理論和設計 144
7.4 激光並行制造技術應用舉例 146
7.4.1 件 146
7.4.2 表面微結構陣列 147
7.4.3 微孔加工陣列 148
參考文獻 149
第8章 激光表面改性技術 151
8.1 概述 151
8.1.1 激光表面改性的定義 151
8.1.2 激光表面改性的特點 151
8.1.3 激光表面改性的種類 152
8.2 激光熔覆技術 152
8.2.1 激光熔覆技術原理及方法 152
8.2.2 激光熔覆技術相關工藝參數 154
8.2.3 激光熔覆技術的微納結構應用研究 154
8.3 微尺度激光衝擊強化技術 159
8.3.1 微尺度激光衝擊強化技術原理及方法 159
8.3.2 微尺度激光衝擊強化技術的相關工藝 160
8.3.3 微尺度激光衝擊強化技術表面形貌和微力學性能 162
8.4 激光非晶化 164
8.4.1 激光非晶化原理及方法 164
8.4.2 激光非晶化工藝研究 164
8.4.3 激光非晶化的性能 165
8.4.4 激光非晶化的應用研究 166
8.5 激光加工表面微納織構 166
參考文獻 170
第9章 激光復合微納制造技術 174
9.1 激光復合焊接技術 174
9.1.1 激光復合焊接技術工作原理 174
9.1.2 激光復合焊接技術加工特點 176
9.1.3 激光復合焊接技術在微納制造中的應用研究 177
9.2 激光復合切割/打孔/刻劃技術 178
9.2.1 激光復合切割/打孔/刻劃技術工作原理 178
9.2.2 激光復合切割/打孔/刻劃技術加工特點 181
9.2.3 激光復合切割/打孔/刻劃技術在微納制造中的應用研究 183
9.3 激光復合成型技術 186
9.3.1 激光復合成型技術工作原理 186
9.3.2 激光復合成型技術加工特點 188
9.3.3 激光復合成型技術在微納制造中的應用研究 190
參考文獻 193

本書詳細論述了常用的激光微納制造技術，主要包括激光微納制造技術的形成，激光微納制造原理，激光加工微孔技術，激光加工導光板微細散射網點技術，激光微納連接技術，激光微納增材制造技術，激光微納並行制造技術，激光表面改性技術，激光復合微納制造技術。以激光微納制造理論研究為基礎，典型零部件的激光微納制造為依托，為MEMS零部件和大型機電繫統上的微細結構特征的加工提供了理論方法和技術手段。