飛秒(femtosecond)也叫毫微微秒,簡稱fs,是標衡時間長短的一種計量單位,飛秒激光是人類目前在實驗室條件下所能獲得至短脈沖的技術手段。飛秒激光在瞬間發出的巨大功率比全世界發電總功率還大,已有所應用,科學家預測飛秒激光將為下世紀新能源的生產發揮重要作用。飛秒激光是一種以脈沖形式運轉的激光,持續時間非常短,只有幾個飛秒,一飛秒就是10的負15次方秒,也就是1/1000萬億秒,它比利用電子學方法所獲得的至短脈沖要短幾千倍。這是飛秒激光的一個特點。飛秒激光的第二個特點是具有非常高的瞬時功率,可達到百萬億瓦,比全世界發電總功率還要多出百倍。飛秒激光的第三個特點是,它能聚焦到比頭發的直徑還要小的空間區域,使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數倍。由于超快皮秒激光切割機具有低熱、冷熔、高精度的特點,在不銹鋼、鋁、玻璃等材料中具有很大應用潛力。北京超精密飛秒激光小孔
飛秒激光是一種以脈沖形式發射的激光,其脈沖寬度達到飛秒級別(1飛秒=10^-15秒)。它的工作原理是利用特殊的激光器產生極短脈沖的強度激光,通過非線性光學效應在介質中產生新的頻率。這種激光具有極高的瞬間功率,可以精確地對物質進行微米級的加工。在脈沖持續時間內,激光能量高度集中,能夠實現對材料的精確切割、雕刻和焊接,因此在精密加工、醫療手術、科研等領域有著廣泛的應用。飛秒激光應用領域包括:材料加工、醫療手術、生物科學、光通信、精密測量等。超快飛秒激光在微精密激光加工領域,皮秒激光切割機和飛秒激光切割機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的激光器,其脈沖持續時間以飛秒(1飛秒等于10^-15秒)為單位。這種激光器能夠產生極短的強度光脈沖,使得激光在極短的時間內集中極大的能量。飛秒激光技術在材料加工、眼科手術、精密測量和基礎科學研究等領域有著廣泛的應用。在眼科手術中,飛秒激光被用于制作角膜瓣,這種手術稱為飛秒激光輔助的原位角膜磨鑲術(Femto-LASIK)。與傳統的機械刀相比,飛秒激光可以更精確地切割角膜組織,減少手術中的不確定性和潛在風險。在材料加工領域,飛秒激光因其極短的脈沖寬度和高能量密度,可以實現對材料的精細加工,而不產生熱損傷,這在微電子、微機械和精密制造等行業中尤為重要。此外,飛秒激光還被用于科學研究,如在化學反應動力學研究中,飛秒激光可以用來捕捉和研究分子在極短時間內的動態變化過程。在物理學中,飛秒激光用于研究物質的超快過程,如電子的運動和能量轉移等現象。
飛秒激光鉆孔技術是一種利用飛秒激光脈沖進行材料加工的方法。飛秒激光具有極短的脈沖寬度,通常在飛秒(10^-15秒)量級,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。因此,飛秒激光鉆孔能夠實現非常精細的孔徑,且對材料的熱損傷極小,特別適合于精密加工和微細加工領域。在實際應用中,飛秒激光鉆孔可用于多種材料,包括但不限于金屬、陶瓷、玻璃和復合材料。它廣泛應用于電子行業、醫療器械、航空航天以及精密制造等領域。例如,在半導體制造中,飛秒激光鉆孔可用于制造高密度電路板上的微小孔;在醫療領域,可用于制造精細的外科手術工具或植入物;在航空航天領域,則可用于制造輕質且強度高的復合材料零件。飛秒激光鉆孔技術的關鍵優勢在于其高精度和低熱影響,這使得它成為傳統機械鉆孔和長脈沖激光鉆孔技術的有力替代方案。飛秒激光可以用于各種材料的微細加工,包括金屬、陶瓷、聚合物和復合材料等。
飛秒激光鉆孔技術具有以下優勢:1.高精度:飛秒激光能夠實現極高的定位精度和重復精度,適用于微小孔徑的精確加工。2.高效率:該技術可以在極短的時間內完成鉆孔,提高生產效率。3.無熱影響區:飛秒激光的脈沖寬度極短,能量集中,幾乎不產生熱影響區,從而減少材料熱損傷。4.材料適應性廣:適用于各種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、復合材料等。5.表面質量好:由于熱影響小,鉆孔后的表面光滑,無需后續處理。6.微孔加工:能夠加工直徑極小的微孔,滿足特殊工業需求。7.自動化程度高:飛秒激光鉆孔設備通常配備先進的控制系統,易于實現自動化生產。8.環保:由于不使用化學物質,飛秒激光鉆孔是一種環保的加工方式。即使飛秒激光鉆的孔在經過強度/硬度或熱處理的產品中也可以實現一定質量的孔。廣東韓國加工飛秒激光真空板
使用YAG激光器的脈沖持續時間較長,為 ~20ns(1ns=10-9s),會導致熱影響區和激光處理區域周圍出現裂紋。北京超精密飛秒激光小孔
飛秒激光加工技術具有以下優勢:1.高精度:飛秒激光的脈沖寬度極短,能夠實現極高的加工精度,適用于微細加工領域。2.非熱加工:由于飛秒激光的脈沖時間極短,能量在材料內部的沉積時間非常短,因此可以實現非熱加工,減少熱影響區,避免熱損傷。3.材料適應性廣:飛秒激光可以加工多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等,且對材料的物理和化學性質影響小。4.表面質量高:飛秒激光加工后,工件表面光滑,無需后續處理即可達到較高的表面質量。5.微細結構加工:飛秒激光能夠加工微米甚至納米級別的精細結構,適用于高精度要求的微電子、光電子、生物醫學等領域。6.自由形態加工:飛秒激光加工不受材料硬度和脆性的限制,可以實現復雜形狀和自由形態的加工。7.高效率:飛秒激光加工速度快,適合批量生產,且加工過程穩定,易于實現自動化生產。8.環保:飛秒激光加工過程中不產生有害物質,是一種環境友好的加工方式。北京超精密飛秒激光小孔