人們很早就嘗試?yán)眉す膺M(jìn)行微加工。但是由于激光的長(zhǎng)脈沖寬度和低激光強(qiáng)度造成材料熔化并持續(xù)蒸發(fā)，雖然激光束可以被聚焦成很小的光斑，但是對(duì)材料的熱沖擊依然很大，限制了加工的精度。唯有減少熱影響才能提高加工質(zhì)量。當(dāng)激光以皮秒量級(jí)的脈沖時(shí)間作用到材料上時(shí)，加工效果會(huì)發(fā)生顯著變化。隨著脈沖能量急劇上升，高功率密度足以剝離外層電子。由于激光與材料相互作用的時(shí)間很短，離子在將能量傳遞到周?chē)牧现熬鸵呀?jīng)從材料表面被燒蝕掉了，不會(huì)給周?chē)牟牧蠋?lái)熱影響，因此也被稱(chēng)為“冷加工”。憑借冷加工帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，短與超短脈沖激光器進(jìn)入到工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用當(dāng)中。
超短脈沖冷加工在火柴頭上進(jìn)行燒蝕工藝
超快有多快？
短脈沖激光器產(chǎn)生的脈沖寬度定義在皮秒和飛秒量級(jí)。1 皮秒等于 10-12 秒，1 飛秒等于 10-15 秒。也許比較抽象，但是我們可以轉(zhuǎn)化成距離的形式來(lái)比較。舉個(gè)例子，光的速度是 3x10-8 米每秒，光從地球到月球所需要的時(shí)間大約是 1.3 秒， 而1皮秒的時(shí)間里光運(yùn)動(dòng)的距離是 0.3 毫米！
超快可以做什么？
短脈沖激光技術(shù)的迅速發(fā)展使得其在工業(yè)范圍的應(yīng)用非常廣泛，幾乎每天都會(huì)發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用。目前短脈沖主要集中在下面幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。
總之，微加工具有非常廣闊的應(yīng)用前景，越來(lái)越多的生活用品正通過(guò)激光微加工進(jìn)入我們的視野。
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