脈沖激光技術(shù)的發(fā)展使得在微型設備（例如醫療設備）上使用微加工成為可能，并且對周?chē)牧系膿p害最小。隨著(zhù)激光領(lǐng)域的快速科學(xué)進(jìn)步，激光微加工專(zhuān)業(yè)知識至關(guān)重要。

萊塞激光專(zhuān)注于利用紅外和紫外激光的復雜工藝。紅外激光將光束聚焦在材料表面，然后將其轉化為熱量并熔化材料。紫外線(xiàn)激光使用燒蝕進(jìn)行操作，通過(guò)直接破壞鍵立即去除材料。這個(gè)過(guò)程以最小的熱效應立即蒸發(fā)材料。高精度微加工需要精確協(xié)調。激光脈沖序列和線(xiàn)性平臺都必須同步，以確保精確控制目標。

激光微加工是使用激光進(jìn)行切割、鉆孔、焊接或進(jìn)行其他材料修改以實(shí)現單位或兩位數微米級別的特征。激光加工可以通過(guò)三種方式完成：直寫(xiě)、掩模投影和干涉。

脈沖與連續波模式

光微加工的一個(gè)重要部分是將熱傳遞到與微加工材料相鄰的基板區域。激光器可以在脈沖模式或連續波模式下工作。在連續波模式中，激光輸出隨時(shí)間基本恒定。

在脈沖模式下，激光輸出集中在小脈沖中。脈沖模式激光設備為給定材料的微加工提供足夠能量的脈沖和小脈沖持續時(shí)間。小脈沖持續時(shí)間可最大限度地減少流向周?chē)牧系臒崃?。激光脈沖的長(cháng)度可以從毫秒到飛秒不等。

峰值功率與激光脈沖的持續時(shí)間相關(guān)，因此脈沖激光可以獲得比連續波高得多的峰值。

激光加工主要涉及導致基板材料燒蝕的相互作用。發(fā)生的能量轉移取決于材料和激光特性。作為影響因素的激光特性包括峰值功率、脈沖寬度和發(fā)射波長(cháng)。材料考慮是它是否可以通過(guò)熱和/或光化學(xué)過(guò)程吸收激光能量。

為什么脈沖寬度很重要？

激光切割干凈而精確。制造更小、更快、更輕和更低成本設備的需求需要激光器來(lái)應對挑戰。脈沖激光器用于各種材料的精密微加工。產(chǎn)生不同脈沖寬度的能力是精度、吞吐量、質(zhì)量和成本效益的關(guān)鍵。

納秒激光器使用相同的平均功率，材料去除率更高，因此比皮秒和飛秒激光器更高的吞吐量。

皮秒和飛秒激光通過(guò)蒸發(fā)和熔融材料排出的過(guò)程熔化材料以將其去除。這種熔化會(huì )影響加工的精度和質(zhì)量，因為去除的材料會(huì )附著(zhù)在邊緣并重新凝固。

納秒、皮秒、飛秒（功率vs.精度vs.價(jià)格）

在許多情況下，激光加工的目的是選擇性地去除材料。激光技術(shù)使我們能夠將大量能量集中在小范圍內。這就是導致我們精密加工的原因。去除材料時(shí)，我們必須首先超過(guò)材料閾值。激光的每個(gè)脈沖都必須克服這個(gè)閾值。二極管技術(shù)的進(jìn)步使激光器能夠以更短的脈沖達到這樣的能量水平。這些可以松散地分成名為納秒、皮秒和飛秒激光器的組。這些名稱(chēng)代表了用于測量脈沖周期的單位。

為什么會(huì )有這樣的好處？

有幾個(gè)原因。主要問(wèn)題之一是，對于較長(cháng)的脈沖，激光在閾值以下花費的時(shí)間更多。從而在不做去除工作的情況下增加更多的能量。這種多余的能量可以改變材料的狀態(tài)。這可能是晶粒結構、物理狀態(tài)（固態(tài)或液態(tài)）、形狀、平整度等等。這些變化會(huì )導致反射率和吸收率的差異，從而極大地影響激光加工。

隨著(zhù)周期的減少，頻率增加。這意味著(zhù)在這個(gè)高能級上有更多的脈沖。這通常會(huì )在切割時(shí)提高質(zhì)量，但是由于先進(jìn)的技術(shù)，這確實(shí)意味著(zhù)相對較高的成本。

激光燒蝕

激光加工主要涉及導致基板材料燒蝕的相互作用。發(fā)生的能量轉移取決于材料和激光特性。作為影響因素的激光特性包括峰值功率、脈沖寬度和發(fā)射波長(cháng)。材料考慮是它是否可以通過(guò)熱和/或光化學(xué)過(guò)程吸收激光能量。

在熱燒蝕中，激光能量的吸收會(huì )導致快速加熱。這種溫度升高導致材料熔化和/或蒸發(fā)。熱燒蝕可能會(huì )導致大的熱影響區，通常用長(cháng)波長(cháng)和連續波激光器觀(guān)察到。

當激光光子能量大于基底材料的鍵能時(shí)，就會(huì )觀(guān)察到光化學(xué)過(guò)程。這發(fā)生在襯底材料由于光子吸收引起的鍵解離而蒸發(fā)時(shí)。

如果基板材料能夠吸收更多的激光能量，則激光燒蝕工藝會(huì )更有效。使用較短（飛秒）激光脈沖進(jìn)行微加工的材料比使用較長(cháng)脈沖激光加工的材料表現出更少的熱效應。

為什么選擇萊塞激光？

激光非常有效，因為它們用途廣泛且準確，這使我們的激光系統能夠達到前所未有的精確度和切割清潔度。脈沖寬度也很重要，因為它們會(huì )影響吞吐量和質(zhì)量。我們的激光器能夠提供高達每秒數百個(gè)特征的速度。在設計工具之前，我們會(huì )進(jìn)行研究以確保獲得最佳的激光能量密度。我們能夠確定每種材料和設計的理想速度，同時(shí)減少碳再沉積。我們獨特的激光工具設計對每種材料都是獨一無(wú)二的，以確保每次切割的清潔度和準確性。