本文介紹的超短脈沖激光器被界定為脈沖長度小于1納秒或更短。眾所周知,激光器顯微加工要實現(xiàn)邊緣切割齊整,需要高性價比的產(chǎn)品,以及最關(guān)鍵的峰值功率強度。而這可以通過使用超短脈沖、超高脈沖、超小光斑尺寸或者綜合使用以上所有方式來實現(xiàn)。在這些條件達(dá)到最優(yōu)的時候,即使在波長“透明”的材料中也能實現(xiàn)邊緣切割齊整的加工要求,而這幾乎與波長無關(guān)。確切機制是很復(fù)雜的,而且仍存在一些爭議,但確實能產(chǎn)出邊緣切割齊整的激光加工零部件,而極少甚至完全不需要后期加工處理。
激光器不同的連續(xù)波意味著激光燈總是亮著,對于超短脈沖激光器來說,激光燈亮的時間相對極短。
比如,如果一個激光脈沖是100飛秒,那該激光器的重復(fù)率是100Hz,則該激光器實際開動的時間要比關(guān)閉的時間少多個數(shù)量級。實事求是地說,可以將坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成我們?nèi)祟惾菀桌斫獾淖鴺?biāo)系。如果100飛秒轉(zhuǎn)換成1秒,在第一個脈沖后大約3.5年會有第二個脈沖,或者從另一方面說,激光關(guān)閉的時間比開著的時間長1億倍。
公司反饋
當(dāng)準(zhǔn)備寫這篇文章時,我們對表1和2中所列的所有公司的負(fù)責(zé)人做了一次問卷調(diào)查,并將他們的反饋相互關(guān)聯(lián)起來。雖然這絕不是一個完整的調(diào)查,但也包括了激光加工市場上的大部分主要參與者,在此也向沒包括在內(nèi)的廠商表示歉意,同時非常歡迎你們的反饋。表中參與者被劃分為皮秒和飛秒激光器,雖然在某些情況下這兩者之間會有重合。表中的排名僅代表大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品線,盡管許多公司生產(chǎn)的定制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)會超過表中所列的系統(tǒng)。
皮秒激光器
表1顯示了皮秒激光器的主要供應(yīng)商。在大多數(shù)場景下,基本波長是1064毫米,通過使用多種不同的技術(shù)獲取。通常,商用上的可用輸出功率會達(dá)到50瓦,TRUMPF和Edgewave這樣的制造商能夠達(dá)到幾百瓦。大多數(shù)的被調(diào)查者表示,在幾乎所有場景下,每一步的第二和第三諧波的轉(zhuǎn)換效率在50%左右。一些供應(yīng)商也提供了第四諧波,但這些往往非常昂貴,甚至與第三諧波比起來,光學(xué)降解非常快。