玻璃和其他透明脆性材料的加工是激光器的重要應用領域。玻璃的激光切割用于顯示器和移動設備制造，電子產品包裝， 汽車玻璃和太陽能制造等領域。在這些行業(yè)中，需要處理各種厚度的玻璃。同時移動設備中的玻璃向更薄的趨勢發(fā)展，這是因為人們要求設備更輕， 柔韌并且可彎曲。

基于我們利用貝塞爾光束進行玻璃加工的豐富經驗（應用說明 ＃46；SPI 技術文獻），通過專門選擇的貝塞爾光束光學元件， Spectra－Physics IceFyre? 1064－50 工業(yè)皮秒激光器輸出產生較短貝塞爾區(qū)域 （圖 1），來加工薄玻璃和藍寶石。為完成這些測試而選擇的材料包括： ～300 μm Cornin Eagle X （堿性硼鋁硅酸鹽） 玻璃， ～100μm 厚 Corning Willow （無堿硼硅酸鹽） 玻璃以及～300 μm 厚藍寶石。由于通過高斯光束剖面 產生的貝塞爾光束在 z 軸上的強度可變（圖 2），最好使貝塞爾區(qū)域比材料厚度更長，以便在該厚度上實現(xiàn)更均勻的強度。

由圖 1 中的原理圖描述的光學結構產生的貝塞爾區(qū)域在空氣中的長度約為 440 μm， 半徑為 1.1 μm。在應用材料中， 貝塞爾區(qū)域和半徑都更大， 這由材料的折射率決定。對于我們所用的兩種玻璃， 產生長度為 ～680 μm 和半徑為 ～1.7 μm 的貝塞爾區(qū)域。藍寶石較高的折射率導致長度增加了 ～780 μm 以及 ～2 μm 半徑。

圖 1 中的光學系統(tǒng)類似于先前的貝塞爾切割工作中使用的光學系統(tǒng)， 但已通過減少入射光束直徑對較薄的材料進行了調整。這樣產生更小的貝塞爾區(qū)域， 同時保持先前的測試中證明相同有效直徑。與先前的結果同樣類似的是， 使用了 2–4 個脈沖的TimeShift? ps 脈沖串來實現(xiàn)最佳結果。

在手動裂開之后， 目視檢查發(fā)現(xiàn)完整均勻的邊緣表面修改（圖4）。表面紋理顯得輕微顆粒化， 300 μm Eagle XG 玻 璃和100 μm Willow 玻璃通過光學輪廓儀表征的表面粗糙度分別約為 0.2 μm 和 0.1 μm。

除了玻璃，貝塞爾工藝還可有效地切割薄藍寶石，該材料用于 LED， 可穿戴設備和移動設備。與經測試的玻璃不同，最佳藍寶石切割結果是采用更高 PRF， 更高速度的工藝。

在 1000 mm／s 和 400 kHz PRF 時， 間距 （材料上入射的激光脈沖之間的距離）大于用于玻璃的間距； 然而切割線和邊緣表面， 如圖 5 中所示， 仍然連續(xù)且均勻， 與玻璃的結果非常相似。

我們用目視（圖 6）和光學輪廓儀對裂開的邊緣進行了檢查。目視檢查發(fā)現(xiàn)顆粒度類似于玻璃， 但可以感覺到更粗糙。這種額外的粗糙度體現(xiàn)在 Ra 中， 測得為 ～0.3 μm，略高于玻璃的值， 這可能是因為該工藝所需的更大的貝塞爾半徑和更大的間距。

由于貝塞爾區(qū)域的狹窄， 材料加工所需的脈沖能量遠低于指定重復頻率時可用的最大能量。根據下表 1， 這樣可以使用分束通過并行加工擴大產量。通過適當的光學元件和工藝參數， 使用 IceFyre 1064－50 激光器的貝塞爾光束 切割能夠以極高的質量快速加工各種薄透明材料

IceFyre? 工業(yè)皮秒激光器

IceFyre 355－50 是市面上功能優(yōu)異的紫外皮秒激光器，在 1.25 MHz （＞40 μJ） 時提供 ＞50 W 的紫外輸出功率，脈沖串模式下的脈沖能量為 100 μJ， 脈沖寬度為 10 ps。IceFyre 355－50 設定了從單次激發(fā)到 10 MHz 的功率和重復率的新標準。IceFyre 355－30 提供 ＞30 W 的典型紫外輸出功率 ，脈沖能量 ＞60 μJ （脈沖串模式下脈沖能量更大）， 并提供 從單次激發(fā)到 3 MHz 的優(yōu)異性能。IceFyre 1064－50 在 400 kHz 單脈沖時提供 ＞50 W 的紅外輸出功率， 并提供從單脈沖到 10 MHz 的優(yōu)異性能。IceFyre 激光器獨特的 TimeShift? 設計利用光纖激光器的靈活性和 Spectra－Physics 獨有的功率放大器能力， 實現(xiàn)TimeShift? ps 可 編程脈沖串模式技術， 實現(xiàn)業(yè)內實現(xiàn)業(yè)內優(yōu)異的多功能性和廣泛的應用范圍。每臺激光器均配備一組標準波形；可選的TimeShift ps GUI  可用于創(chuàng)建自定義波形。該激光器的設計可為高掃描速度的優(yōu)質加工 （例如使用多面掃描鏡） 實現(xiàn)同類激光器中時間抖動極其低的按需脈沖 （POD） 和位置同步輸出 （PSO） 觸發(fā)功能。