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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:彭錦龍、莊宜蓁從8字形全保偏飛秒摻鉺光纖雷射的剔除埠擷取雷射脈衝

這篇技術論文介紹創新8 字形全保偏飛秒摻鉺光纖雷射的輸出耦合方法，在8 字形雷射腔的單一方向環中使用偏極分光鏡以及法拉第旋轉器，我們可以從全保偏摻鉺光纖雷射的剔除埠擷取雷射脈衝輸出到雷射腔外，回收利用了傳統8 字形雷射中被浪費掉的雷射能源，從重複率112 MHz 的摻鉺光纖雷射振盪器中，可以輸出23 mW 的平均功率，這是利用NOLM/NALM 技術鎖模的全保偏光纖雷射所報導過最高的輸出功率。

作者:李益志、黃承好準分子雷射與飛秒雷射在眼科手術上的應用

本篇文章主要簡介雷射光源於眼科手術上的發展與應用，以準分子雷射（Exicmer Laser）與飛秒雷射（Femtosecond Laser）為介紹主軸。飛秒雷射光源除了應用於機械加工、半導體檢測設備外，在眼科手術上的應用更是一大突破。本公司研發的主力產品”飛秒眼科手術儀”即是整合飛秒雷射與周邊設備，透過自主研發該項產品提升國內高階醫療產業的競爭力。

作者:沈威志、吳秉翰、郭靜男、鄭中緯飛秒雷射微鑽孔製程技術

雷射鑽孔為工業應用中重要的一環，例如：積體電路整合技術中的through silicon vias （TSVs）、微孔噴嘴、PCB電路板鑽孔、光學元件之模具製作等。傳統雷射加工存在大量的熱效應，周圍材料經高溫冷卻後形成改質區，除了材料特性產生變化外，高溫下晶格擠壓造成殘留應力與破裂等問題，更會降低材料本身強度，使得傳統雷射所製作之微孔，往往在實用上存在許多限制。飛秒雷射有別於傳統長脈衝雷射加工，具有低熱影響區及非線性吸收特性，因此雷射剝除區周圍大部分材料能保有本身特性，確立飛秒雷射在業界應用之必要性。本文針對工研院南分院雷射應用科技中心之飛秒雷射實驗系統作介紹，並針對在多種硬脆或高韌性材料上之微鑽孔成果做說明。

作者:楊閔傑、周力行、陳俊彥、佐藤俊一、中村貴宏飛秒脈衝雷射濺鍍技術與應用

雷射脈衝濺鍍（Pulsed Laser Deposition：PLD）技術可以在低溫下沉積各種薄膜包括成分複雜的多元化合物例如超導材料（YBaCuO）或耐磨的類鑽石膜（diamond-like carbon：DLC）...等等，而且沉積膜與靶材的化學劑量比（stoichiometry）幾乎可達一致而備受矚目。但是傳統使用Excimer或Nd:YAG雷射鍍膜時會因雷射脈衝太長，靶材受熱過久而產生微米級的噴濺物（particulate）沉積於薄膜上，影響薄膜品質。許多避免微米級顆粒產生以改善膜的品質的方式被提出，而超短脈衝雷射則被認為是可以大幅解決此項問題。本文將介紹飛秒雷射PLD與奈秒雷射PLD的差異，並對工研院南分院雷射應用科技中心與日本東北大學共同合作的飛秒脈衝雷射濺鍍技術應用於ZnO沉積的研究成果與以介紹。

作者:沈威志、郭靜男、鄭中緯飛秒雷射之透明材料內部改質應用

所謂超快雷射是指其脈衝寬度達到皮秒甚至飛秒的等級，一般當雷射功率密度大於1013 W/cm2，此時材料對能量吸收與雷射脈衝功率密度的n次方呈非線性關係（n=1、2、3…分別表示單光子、雙光子、三光子吸收）。本文首先介紹超快雷射非線性吸收現象，並透過電子晶格雙溫模型解釋分析在飛秒尺度下，超快雷射於透明介電材料內部之雷射退火改質特性，文章後段則主要介紹南分院雷射中心，發展飛秒雷射透明材料內部改質製程技術，並將其與台灣光電產業應用做結合，包含：Stealth Dicing、生醫材料內部3D結構製作、內部光柵、LCD亮點修補…等，以提高台灣產業的製程技術與競爭力。

作者:陳家全、齊孝定、蔡沐恭、吳昀芳、陳引幹、林岑盈、吳秉翰、張光博飛秒脈衝雷射低溫成長CIGS:Na薄膜於軟性基板之應用

利用飛秒脈衝雷射沉積（Femtosecond pulsed laser deposition, fs-PLD）可以在低溫（≤ 300°C），一次性的成長出具有良好結晶性的銅銦鎵硒（CuInGaSe2,CIGS）薄膜，此製程溫度適合把CIGS沉積在高分子的polyimide （PI）軟性基板。目前，許多研究觀察到以鈉（Na）玻璃（soda lime glass）當作基板時，在高溫製程中會發生微量的Na元素擴散至CIGS吸收層，可提升太陽能元件的效率；然而，將CIGS成長在高分子基板是沒有辦法提供Na元素，所以本研究利用自行製作添加Na元素（5 at%）的CIGS靶材來解決此問題，使用單一個靶材成長摻雜Na元素的CIGS薄膜（CIGS:Na），從霍爾（Hall）電性量測觀察到可以增加載子濃度及導電率，這將有利於提升太陽能電池效率。

作者:陳園迪、張光博、蔡武融、鄭中緯繞射光學元件－矽基液晶之雷射微加工

利用矽基液晶（Liquid crystal on silicon, LCOS）作為繞射式光學元件，可動態調制雷射光束傳遞特質，優點包括高開口率、畫素間距小、相位調變範圍大。雷射光入射到達畫素的反射電極，再折回原光路，藉由驅動層內含的液晶調制雷射光束波前的相位，矽基液晶可藉由輸入的驅動訊號產生任意的相位式繞射光學元件。此外，飛秒雷射（Femtosecond laser）的脈衝寬度極短，可在金屬或其它材料上，實現低熱效應之微米或奈米尺度加工。將矽基液晶應用於飛秒雷射光束整形，使得飛秒雷射加工應用領域更加擴大。加工應用時首重穩定性，文中針對飛秒雷射照射反射式矽基液晶時能承受的閥值與穩定度做測試。

作者:陳智禮、李姿儀、徐尚聿超快雷射加工技術與實驗場域介紹

立陶宛產高功率飛秒雷射源(Femtosecond Laser)，因為穩定性高、速度快，在全球工業應用上具有舉足輕重的地位。在經濟部協助下，工研院攜手立陶宛雷射產業於工研院南分院成立「超快雷射研發創新中心」，引進立國飛秒雷射源、關鍵光學零組件及設備/製程控制技術。在超快雷射源中，飛秒雷射的因脈衝更短（～10-15秒）、峰值能量更高與極低熱影響區之加工特性，在精準醫療模具製程、半導體晶圓製程、5G精微電路及電子元件製程等超精密加工應用的相關產業上具有極大的優勢。本文將介紹以立陶宛飛秒雷射源搭配工研院光學光路設計達成的材料表面選擇性加工製程技術，其主要可應用於模具微深刻技術、雷射誘發週期性微結構生成技術與軟性印刷電路板銅箔雷射成型技術。