飛秒(femtosecond)也叫毫微微秒,簡(jiǎn)稱fs,是標(biāo)衡時(shí)間長(zhǎng)短的一種計(jì)量單位,飛秒激光是人類目前在實(shí)驗(yàn)室條件下所能獲得至短脈沖的技術(shù)手段。飛秒激光在瞬間發(fā)出的巨大功率比全世界發(fā)電總功率還大,已有所應(yīng)用,科學(xué)家預(yù)測(cè)飛秒激光將為下世紀(jì)新能源的生產(chǎn)發(fā)揮重要作用。飛秒激光是一種以脈沖形式運(yùn)轉(zhuǎn)的激光,持續(xù)時(shí)間非常短,只有幾個(gè)飛秒,一飛秒就是10的負(fù)15次方秒,也就是1/1000萬(wàn)億秒,它比利用電子學(xué)方法所獲得的至短脈沖要短幾千倍。這是飛秒激光的一個(gè)特點(diǎn)。飛秒激光的第二個(gè)特點(diǎn)是具有非常高的瞬時(shí)功率,可達(dá)到百萬(wàn)億瓦,比全世界發(fā)電總功率還要多出百倍。飛秒激光的第三個(gè)特點(diǎn)是,它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的空間區(qū)域,使電磁場(chǎng)的強(qiáng)度比原子核對(duì)其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。由于超快皮秒激光切割機(jī)具有低熱、冷熔、高精度的特點(diǎn),在不銹鋼、鋁、玻璃等材料中具有很大應(yīng)用潛力。北京超精密飛秒激光小孔
飛秒激光是一種以脈沖形式發(fā)射的激光,其脈沖寬度達(dá)到飛秒級(jí)別(1飛秒=10^-15秒)。它的工作原理是利用特殊的激光器產(chǎn)生極短脈沖的強(qiáng)度激光,通過非線性光學(xué)效應(yīng)在介質(zhì)中產(chǎn)生新的頻率。這種激光具有極高的瞬間功率,可以精確地對(duì)物質(zhì)進(jìn)行微米級(jí)的加工。在脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi),激光能量高度集中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)材料的精確切割、雕刻和焊接,因此在精密加工、醫(yī)療手術(shù)、科研等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。飛秒激光應(yīng)用領(lǐng)域包括:材料加工、醫(yī)療手術(shù)、生物科學(xué)、光通信、精密測(cè)量等。超快飛秒激光在微精密激光加工領(lǐng)域,皮秒激光切割機(jī)和飛秒激光切割機(jī)提供了廣闊的游戲空間。
飛秒激光是一種使用極短脈沖激光技術(shù)的激光器,其脈沖持續(xù)時(shí)間以飛秒(1飛秒等于10^-15秒)為單位。這種激光器能夠產(chǎn)生極短的強(qiáng)度光脈沖,使得激光在極短的時(shí)間內(nèi)集中極大的能量。飛秒激光技術(shù)在材料加工、眼科手術(shù)、精密測(cè)量和基礎(chǔ)科學(xué)研究等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在眼科手術(shù)中,飛秒激光被用于制作角膜瓣,這種手術(shù)稱為飛秒激光輔助的原位角膜磨鑲術(shù)(Femto-LASIK)。與傳統(tǒng)的機(jī)械刀相比,飛秒激光可以更精確地切割角膜組織,減少手術(shù)中的不確定性和潛在風(fēng)險(xiǎn)。在材料加工領(lǐng)域,飛秒激光因其極短的脈沖寬度和高能量密度,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的精細(xì)加工,而不產(chǎn)生熱損傷,這在微電子、微機(jī)械和精密制造等行業(yè)中尤為重要。此外,飛秒激光還被用于科學(xué)研究,如在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究中,飛秒激光可以用來捕捉和研究分子在極短時(shí)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化過程。在物理學(xué)中,飛秒激光用于研究物質(zhì)的超快過程,如電子的運(yùn)動(dòng)和能量轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象。
飛秒激光鉆孔技術(shù)是一種利用飛秒激光脈沖進(jìn)行材料加工的方法。飛秒激光具有極短的脈沖寬度,通常在飛秒(10^-15秒)量級(jí),這使得它在材料加工中具有極高的峰值功率和極小的熱影響區(qū)。因此,飛秒激光鉆孔能夠?qū)崿F(xiàn)非常精細(xì)的孔徑,且對(duì)材料的熱損傷極小,特別適合于精密加工和微細(xì)加工領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用中,飛秒激光鉆孔可用于多種材料,包括但不限于金屬、陶瓷、玻璃和復(fù)合材料。它廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)、醫(yī)療器械、航空航天以及精密制造等領(lǐng)域。例如,在半導(dǎo)體制造中,飛秒激光鉆孔可用于制造高密度電路板上的微小孔;在醫(yī)療領(lǐng)域,可用于制造精細(xì)的外科手術(shù)工具或植入物;在航空航天領(lǐng)域,則可用于制造輕質(zhì)且強(qiáng)度高的復(fù)合材料零件。飛秒激光鉆孔技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于其高精度和低熱影響,這使得它成為傳統(tǒng)機(jī)械鉆孔和長(zhǎng)脈沖激光鉆孔技術(shù)的有力替代方案。飛秒激光可以用于各種材料的微細(xì)加工,包括金屬、陶瓷、聚合物和復(fù)合材料等。
飛秒激光鉆孔技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì):1.高精度:飛秒激光能夠?qū)崿F(xiàn)極高的定位精度和重復(fù)精度,適用于微小孔徑的精確加工。2.高效率:該技術(shù)可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成鉆孔,提高生產(chǎn)效率。3.無熱影響區(qū):飛秒激光的脈沖寬度極短,能量集中,幾乎不產(chǎn)生熱影響區(qū),從而減少材料熱損傷。4.材料適應(yīng)性廣:適用于各種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、復(fù)合材料等。5.表面質(zhì)量好:由于熱影響小,鉆孔后的表面光滑,無需后續(xù)處理。6.微孔加工:能夠加工直徑極小的微孔,滿足特殊工業(yè)需求。7.自動(dòng)化程度高:飛秒激光鉆孔設(shè)備通常配備先進(jìn)的控制系統(tǒng),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。8.環(huán)保:由于不使用化學(xué)物質(zhì),飛秒激光鉆孔是一種環(huán)保的加工方式。即使飛秒激光鉆的孔在經(jīng)過強(qiáng)度/硬度或熱處理的產(chǎn)品中也可以實(shí)現(xiàn)一定質(zhì)量的孔。廣東韓國(guó)加工飛秒激光真空板
使用YAG激光器的脈沖持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),為 ~20ns(1ns=10-9s),會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)和激光處理區(qū)域周圍出現(xiàn)裂紋。北京超精密飛秒激光小孔
飛秒激光加工技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì):1.高精度:飛秒激光的脈沖寬度極短,能夠?qū)崿F(xiàn)極高的加工精度,適用于微細(xì)加工領(lǐng)域。2.非熱加工:由于飛秒激光的脈沖時(shí)間極短,能量在材料內(nèi)部的沉積時(shí)間非常短,因此可以實(shí)現(xiàn)非熱加工,減少熱影響區(qū),避免熱損傷。3.材料適應(yīng)性廣:飛秒激光可以加工多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等,且對(duì)材料的物理和化學(xué)性質(zhì)影響小。4.表面質(zhì)量高:飛秒激光加工后,工件表面光滑,無需后續(xù)處理即可達(dá)到較高的表面質(zhì)量。5.微細(xì)結(jié)構(gòu)加工:飛秒激光能夠加工微米甚至納米級(jí)別的精細(xì)結(jié)構(gòu),適用于高精度要求的微電子、光電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。6.自由形態(tài)加工:飛秒激光加工不受材料硬度和脆性的限制,可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀和自由形態(tài)的加工。7.高效率:飛秒激光加工速度快,適合批量生產(chǎn),且加工過程穩(wěn)定,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。8.環(huán)保:飛秒激光加工過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì),是一種環(huán)境友好的加工方式。北京超精密飛秒激光小孔