具有皮秒和飛秒范圍內(nèi)的超短脈沖（USP）激光器通常被稱為超快激光器。它們以超精確的切除和切割效果而聞名。不幸的是，用這種激光器進(jìn)行處理需要時(shí)間。為了解決這個(gè)問題，由歐盟委員會(huì)資助的新研究項(xiàng)目旨在將使用超快激光器進(jìn)行材料加工的速度提高多達(dá)一百倍。

1 kW點(diǎn)陣超快激光系統(tǒng)

激光雕刻金屬技術(shù)可以用來制造減少環(huán)境影響防污、疏水性的金屬或塑料表面，歐洲科學(xué)家正在開發(fā)新1 kW的激光雕刻技術(shù)，可能很快取代有毒油漆用于船舶涂料，防止海藻和藤壺附著船體，減少維護(hù)成本、燃料消耗甚至二氧化碳排放。

歐洲科學(xué)家利用他們認(rèn)為的“一種新型光子學(xué)技術(shù)”，正在開發(fā)1 kW的點(diǎn)陣超快激光系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以雕刻出經(jīng)過流程優(yōu)化的金屬或塑料表面，能夠模仿鯊魚的皮膚。

鯊魚皮上的鱗片

新型激光系統(tǒng)可以在金屬或塑料薄片上蝕刻微小的“尖刺”結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微觀界面創(chuàng)建粗糙表面的可能。這種不均勻的面形會(huì)減少阻力，或抑制細(xì)菌、藻類甚至藤壺的生長。就像鯊魚皮膚上數(shù)以百萬計(jì)的齒狀鱗片，就可以減少阻力，使其成為游泳高手。

這項(xiàng)耗資470萬歐元的激光項(xiàng)目由光子PPP資助，科學(xué)家們希望在鋼船體上使用這種特別設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，可有助于降低燃料消耗，并取代對(duì)環(huán)境有害的有毒油漆和清漆。

激光雕刻的金屬表面

點(diǎn)陣激光器

超短脈沖(USP)或超快激光可以燒蝕任何材料而不損壞它。用USP切割的表面在微米尺度上是光滑的，適用于許多需要以最高精度加工硬質(zhì)材料的行業(yè)。

由MultiFlex項(xiàng)目開發(fā)的點(diǎn)陣激光器，是世界上第一個(gè)這樣的激光器。傳統(tǒng)的點(diǎn)陣式打印機(jī)使用的是一個(gè)移動(dòng)的頭，以逐行運(yùn)動(dòng)的方式打印，激光以同樣的方式向材料發(fā)出超高速的集中能量脈沖，這些材料通常很難處理。該系統(tǒng)類似于一個(gè)巨大的棋盤，它將一根光束分成64根網(wǎng)格，每根光束都可以打開、關(guān)閉、定位和單獨(dú)調(diào)整。

點(diǎn)陣光束

”現(xiàn)有的超快激光以其精確的燒蝕和切割效果而聞名。不幸的是，用這樣的激光處理大的零件可能需要數(shù)周的時(shí)間。而該項(xiàng)目開發(fā)的系統(tǒng)會(huì)以超過150mm /min剝落材料，因此使它比現(xiàn)有技術(shù)快百倍。”Finger博士說。

廣泛應(yīng)用

這是超快激光在表面處理技術(shù)上的一個(gè)突破，除此之外，超快激光還將在其他領(lǐng)域有更廣泛的應(yīng)用：

工具和模具制造

隨著產(chǎn)量的增加，MultiFlex使許多USP模具和工具制造應(yīng)用，如制造透氣孔或微腔，并使紋理在自由形狀的表面更經(jīng)濟(jì)有效。工具和模具的應(yīng)用將是該技術(shù)得到驗(yàn)證的第一個(gè)領(lǐng)域。

自動(dòng)化

通過提供高通量的USP表面處理技術(shù)，MultiFlex正在解決內(nèi)部照明、儀表集群、美學(xué)和觸覺結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)應(yīng)用。

電子學(xué)

在電子學(xué)領(lǐng)域，超快處理技術(shù)的推廣將提高精密高性能電子元件的性能和可靠性。用于高性能電子器件的超快激光孔和工業(yè)陶瓷的制備將得到顯著改善。

印刷和壓花

隨著一條更經(jīng)濟(jì)和快速的生產(chǎn)線，MultiFlex系統(tǒng)有潛力顯著提高電子印刷、微結(jié)構(gòu)的精確壓花和制造效率的高精度工具。