北京超快飞秒激光异形孔

飞秒激光精细微加工将成为未来激光加工发展的重要方向。在中国制造业转型升级不断深化的背景下，产品和零件加工逐渐趋向精密化、微型化，激光技术也不断向高功率、窄脉宽、短波长方向发展，更高的功率可以提高加工速度，优化加工效率。飞秒激光更窄的脉宽可以降低加工损伤，提升加工质量。更短波长可以使加工产生更小光斑，提供较高的分辨率，提高加工精度。随着超短脉冲激光器趋向更为成熟的工业应用，精细激光微加工技术将开拓更为广阔的应用领域，成为诸多行业不可或缺的利器。飞秒激光钻孔技术还被运用到透明材料内部的三维微孔加工中，这种制造技术将有利于制造光电传感器设备。北京超快飞秒激光异形孔

目前用于眼科屈光诊疗的全飞秒激光应该是飞秒技术在医疗中应用的成熟的设备之一。还有扩张器、内窥镜和导管等的加工等等。还有在医学诊疗方面，与长脉冲激光相比，飞秒激光能量高度集中，作用期间几乎没有热量传输效应，因此也不会引起周围环境温度的上升，这在激光手术医疗应用方面非常重要。数度的温度上升一方面会在瞬间变成压力波传到神经细胞产生痛感，另一方面可能会对生物体组织造成致命伤害。因此，飞秒激光可以实现无痛和无损伤的安全诊疗。广东高精度飞秒激光研磨相对于传统激光加工设备，飞秒激光由于脉冲时间极短，被加工物体不会被加热，适合加工30微米以下的小孔。

飞秒激光刻蚀具有以下优点：1、精度高：飞秒激光能够实现非常精细的加工，因此可以创造出高度精密的模具。2、不产生热损伤：由于激光脉冲极短，能量密度高，加工过程中很少产生热影响区，减少了模具表面的热损伤。3、避免微裂纹：相比传统加工方法，飞秒激光刻蚀可以减少或避免在模具表面形成微裂纹，提高了模具的使用寿命和耐久性。4、可加工各种材料：飞秒激光刻蚀技术适用于各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等，因此具有很大的适用范围。灵活性：激光加工具有很高的灵活性，可以实现各种复杂形状和微细结构的加工。飞秒激光在模具上进行激光刻蚀是一种高精度、低热影响、适用性广的先进加工技术，可以实现对模具表面的精细加工，为制造高精度零部件提供了重要的加工手段。

所谓飞秒激光钻孔，即使用频率非常高的激光对材料进行钻孔，飞秒是时间单位，1飞秒等于一千万亿分之一秒，相对于传统激光加工设备，飞秒激光由于脉冲时间极短，被加工物体不会被加热，特别适合加工30微米以下的高精度小孔。对于飞秒激光而言，脉冲作用时间已经实际小于1ps，电子没有足够的时间将能量传递给晶格。从而在材料表面生成众多等离子体，能量伴随着材料的去除而消散，因此出现强烈的烧蚀效果。用飞秒激光进行加工，激光脉冲能量极快地注入很小的作用区域，瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生变化，从根本上改变了激光与物质相互作用机制。飞秒激光加工技术可对PCD、PCBN、陶瓷、硬质合金、不锈钢、热处理钢、钼等各种材质的产品进行细孔加工。

激光打孔工艺可分为长脉冲（ms级）和短脉冲（ns、ps、fs级）激光工艺，注意脉冲宽度是个时间单位，不是长度单位，其中ps皮秒激光和fs飞秒激光也被行业内叫做超快激光。两种工艺相比各有优缺点，同样是气化材料加工小孔，前者因为其单个脉冲照射时间更长，能提供更多能量快速去除材料，相当于大刀阔斧效率高；后者能量细小峰值功率高，可瞬间气化微量材料，素有冷加工的美誉，相当于小刀精啄，几乎没有重熔层，表面质量更好，专业一点讲就是超快激光由于脉冲持续时间远小于材料中受激电子通过转移、转化等形式的能量释放时间，只需考虑电子吸收入射光子的激发和储能过程，加上高达TW（10^12W）级的峰值功率，能量在只有几个纳米厚度内迅速聚集，瞬间产生的超高电子温度值远超材料汽化温度，材料直接从固态转为气态，在表面形成高密度、超热、高压的等离子体状态，实现非热熔性加工。飞秒激光可以加工所有材料（金属、半导体、玻璃和陶瓷），包括透明材料，因此也可用于钻孔、开槽和切割。超快飞秒激光研磨

飞秒激光通过透镜聚焦激光可获得高激光强度，因此只能在焦点附近形成微结构。北京超快飞秒激光异形孔

飞秒激光加工应用于金属掩模板加工：新加坡南洋科技大学VenkatakrishnanK等人利用飞秒激光直写方法制作了以金属薄膜为吸收层、石英为基底的金属掩模板，并将前入射与后入射两种方案做了比较，发现采用前入射的方法能够得到更小的特征尺寸和好的边缘质量。并且利用飞秒激光超衍射极限加工有效地修补了金属镉掩模板的缺陷，修复的线宽达到小雨100nm的精度。目前构建的飞秒激光修正光掩模板工具已在IBM的伯林顿、福蒙特州的掩模制作设备中运行。这对微电子技术的发展将具有重要意义。北京超快飞秒激光异形孔