廣東高精度飛秒激光精密制造

飛秒激光技術(shù)的運(yùn)用，是一場(chǎng)由“時(shí)間精度”引發(fā)的“空間加工”。它通過(guò)將能量壓縮在難以置信的短瞬間，從而在材料處理上實(shí)現(xiàn)了從“熱熔”到“冷升華”的范式轉(zhuǎn)變。其應(yīng)用邏輯始終圍繞其優(yōu)勢(shì)展開(kāi)：在需要精度、零熱損傷、復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)或透明材料內(nèi)部加工的場(chǎng)合，飛秒激光技術(shù)往往是好的解決方案。從呵護(hù)人類視力的眼科手術(shù)臺(tái)，到制造芯片的潔凈車間，再到探索物質(zhì)深?yuàn)W秘的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，飛秒激光技術(shù)正以其“快、準(zhǔn)、穩(wěn)”的特性，深刻改變著我們的生產(chǎn)、生活和認(rèn)知邊界。飛秒激光的加工具有閾值效應(yīng)明顯、熱效應(yīng)弱、濺射物少、加工精度高等特點(diǎn)。廣東高精度飛秒激光精密制造

飛秒激光與雙光子顯微成像的結(jié)合，完美詮釋了“工具驅(qū)動(dòng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)”。飛秒激光提供了實(shí)現(xiàn)非線性雙光子激發(fā)所需的可行光源。雙光子顯微鏡則利用飛秒激光的特性，將無(wú)損、深層、動(dòng)態(tài)、三維的觀測(cè)能力提升到了一個(gè)前所未有的高度。它讓我們得以在動(dòng)物的自然生理狀態(tài)下，以前所未有的時(shí)空分辨率，親眼“觀看”生命活動(dòng)的微觀動(dòng)態(tài)畫(huà)卷，從單個(gè)神經(jīng)元的放電到胚胎的發(fā)育成型，極大地推動(dòng)了我們對(duì)生命復(fù)雜過(guò)程的理解。這一技術(shù)組合至今仍是醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域活躍、發(fā)展快的方向之一。廣東飛秒激光研磨飛秒激光加工的特點(diǎn) · (1) 能量傳輸時(shí)間極短，加工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng) 。

飛秒激光技術(shù)激光器本身的性能突破平均功率與重復(fù)頻率的飆升早期：飛秒激光器多為低重復(fù)頻率（kHz量級(jí)）、低平均功率（瓦級(jí)）的科研儀器。突破：得益于薄片碟片、光纖和InnoSlab等新技術(shù)的成熟，高功率飛秒激光器已成為工業(yè)主流。平均功率從數(shù)十瓦躍升至數(shù)百瓦甚至千瓦級(jí)，重復(fù)頻率可達(dá)MHz（兆赫茲）量級(jí)。意義：實(shí)現(xiàn)了從“精密雕刻”到“精密制造”的跨越。高重復(fù)頻率意味著單位時(shí)間內(nèi)更多的有效脈沖，加工效率提升了幾十到上百倍，使得飛秒激光大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用（如面板玻璃切割、新能源電池加工）成為可能。

基于“冷加工”特性，飛秒激光展現(xiàn)出以下強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)：1. 極高的加工精度與分辨率可以突破光學(xué)衍射極限，實(shí)現(xiàn)亞微米甚至納米級(jí)的加工精度。加工邊緣極其光滑、無(wú)毛刺，側(cè)壁垂直度好。應(yīng)用：用于切割藍(lán)寶石、超硬材料，雕刻微納結(jié)構(gòu)，制作光子晶體、光波導(dǎo)等。2. 極小的熱影響區(qū)對(duì)加工點(diǎn)周圍的材料幾乎無(wú)熱損傷，沒(méi)有微裂紋、熔渣和熱應(yīng)力。這對(duì)于脆性材料（玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體）、熱敏感材料（如聚合物薄膜）的加工至關(guān)重要。應(yīng)用：眼科手術(shù)（LASIK）、透明材料內(nèi)部三維雕刻、太陽(yáng)能電池板劃線、微電子器件的精細(xì)修復(fù)。3.材料普適性由于依靠多光子非線性吸收，其加工不依賴于材料的線性吸收特性?？梢詫?duì)任何材料進(jìn)行加工，包括透明材料（如玻璃內(nèi)部）、高反射材料（金、銅）、超硬材料（金剛石）等，而這些材料用傳統(tǒng)激光很難甚至無(wú)法處理。應(yīng)用：在鉆石上打微孔、在心臟支架上切割復(fù)雜圖案、對(duì)透明導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案化。與一般的MCT鉆孔不同，飛秒激光加工具有熱處理后易于加工孔的優(yōu)點(diǎn)。

飛秒激光是一種脈沖持續(xù)時(shí)間在飛秒量級(jí)的超短脈沖激光。它不是連續(xù)的光束，而是一連串能量極高、時(shí)間極短的“光針”。屬于非線性吸收。在極高的峰值功率密度下，材料同時(shí)吸收多個(gè)光子，電子被瞬間激發(fā)，原子間的鍵結(jié)被直接破壞，材料直接從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體態(tài)并瞬間汽化消散。這個(gè)過(guò)程發(fā)生在皮秒量級(jí)，熱量根本來(lái)不及向周圍傳導(dǎo)。飛秒激光是一種“更快的激光”，它通過(guò)駕馭光在時(shí)間維度的極限，為我們打開(kāi)了一扇全新的大門(mén)。并將持續(xù)在未來(lái)科技中扮演關(guān)鍵角色。我們一直使用激光切割鉆石，用于生產(chǎn)鉆石唱片針。我們還使用激光加工藍(lán)寶石、紅寶石和陶瓷上的細(xì)孔。北京自動(dòng)化飛秒激光顆粒面膜板

飛秒激光在信息儲(chǔ)存和記錄方面有很好的發(fā)展前景。廣東高精度飛秒激光精密制造

飛秒激光與其他激光（如納秒激光）的關(guān)鍵區(qū)別， 加工效果：質(zhì)量與精度納秒激光：副作用明顯：產(chǎn)生熔渣、毛刺、重鑄層（熔化的材料重新凝固）、微裂紋。熱影響區(qū)大：改變了材料性能，可能導(dǎo)致變形。精度受限：熱擴(kuò)散限制了小特征尺寸。飛秒激光：“干凈”的燒蝕：邊緣清晰銳利，幾乎沒(méi)有熱影響區(qū)。無(wú)重鑄層和微裂紋：材料直接升華，沒(méi)有液態(tài)相。超高精度：加工區(qū)域可小于聚焦光斑，實(shí)現(xiàn)亞微米甚至納米級(jí)加工?？杉庸ね该鞑牧蟽?nèi)部：利用非線性效應(yīng)，只有在焦點(diǎn)處功率密度足夠高時(shí)才會(huì)被吸收并改性，從而在透明材料（如玻璃）內(nèi)部進(jìn)行三維雕刻或制造光波導(dǎo)。廣東高精度飛秒激光精密制造