飞秒激光是一种以脉冲形式*的激光,其脉冲宽度达到飞秒级别(1飞秒=10^-15秒)。它的工作原理是利用特殊的激光器产生极短脉冲的强度激光,通过非线性光学效应在介质中产生新的频率。这种激光具有极高的瞬间功率,可以精确地对物质进行微米级的加工。在脉冲持续时间内,激光能量高度集中,能够实现对材料的精确切割、雕刻和焊接,因此在精密加工、医疗手术、科研等领域有着广泛的应用。飞秒激光应用领域包括:材料加工、医疗手术、生物科学、光通信、精密测量等。飞秒激光是指时域脉冲宽度在飞秒(10-15秒)量级的激光,在时间分辨率上属于超快激光(ultra-fast laser)。上海微米级飞秒激光颗粒面膜板
飞秒激光加工是一种利用飞秒脉冲激光进行材料加工的技术。飞秒激光具有极短的脉冲宽度,通常在飞秒(10^-15秒)量级,因此它能够以极高的峰值功率对材料进行精确加工。这种加工方式具有以下特点:1.高精度:飞秒激光的脉冲宽度极短,能够在极小的空间范围内释放能量,从而实现高精度的加工。2.热影响区小:由于脉冲时间极短,材料吸收的能量来不及传递到周围区域,因此热影响区非常小,适合加工对热敏感的材料。3.非线性吸收:飞秒激光加工过程中,材料对激光的吸收往往表现出非线性特性,这意味着加工过程可以在不依赖材料吸收特性的条件下进行。4.适用范围广:飞秒激光加工可以应用于各种材料,包括金属、陶瓷、玻璃、聚合物等。5.可实现复杂结构:飞秒激光加工技术可以实现微米甚至纳米级别的复杂三维结构加工。飞秒激光加工技术在微电子、微机械、生物医学、光学元件制造等领域有着广泛的应用前景。北京超精密飞秒激光相机模组镜头切割器随着未来手机中蓝宝石和陶瓷等高附加值脆性材料的应用,飞秒激光加工将成为3C自动化设备中重要的组成部分。
激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小,可加工各种材料。加工材料的方式是通过去除材料来实现的,对于所有材料而言,都有其特定的烧蚀阈值一既达到材料不可逆破坏的能量密度。这时引入另外一个概念,激光的脉冲宽度,既一次激光脉冲加工的时间。脉冲宽度影响材料的烧蚀阈值,对于相同的材料,激光脉冲宽度越窄,材料的烧蚀阈值越低,达到烧蚀阈值所需的单脉冲能量越小。飞秒激光加工的脉冲宽度(每个脉冲加工的时间)为飞秒级别,1飞秒为1秒的10的负十五次方,也就是通常意义的一千万亿分之一秒。在如此短的时间内,激光脉冲与物质作用时间短,且能量集中在一个个脉冲里,峰值功率高,作用效率高,与物质相互作用,在没有发生热效应时,激光脉冲已经消失,热效应非常小(几纳米范围)甚至没有。
飞秒激光加工技术具有以下优势:1.高精度:飞秒激光的脉冲宽度极短,能够实现极高的加工精度,适用于微细加工领域。2.非热加工:由于飞秒激光的脉冲时间极短,能量在材料内部的沉积时间非常短,因此可以实现非热加工,减少热影响区,避免热损伤。3.材料适应性广:飞秒激光可以加工多种材料,包括金属、陶瓷、玻璃、聚合物等,且对材料的物理和化学性质影响小。4.表面质量高:飞秒激光加工后,工件表面光滑,无需后续处理即可达到较高的表面质量。5.微细结构加工:飞秒激光能够加工微米甚至纳米级别的精细结构,适用于高精度要求的微电子、光电子、生物医学等领域。6.自由形态加工:飞秒激光加工不受材料硬度和脆性的限制,可以实现复杂形状和自由形态的加工。7.高效率:飞秒激光加工速度快,适合批量生产,且加工过程稳定,易于实现自动化生产。8.环保:飞秒激光加工过程中不产生有害物质,是一种环境友好的加工方式。短脉冲飞秒激光切割机更强稳定性,切割面热效应极小,应用于高分子材料,热敏陶瓷,截面平整光滑。
飞秒(femtosecond)也叫毫微微秒,简称fs,是标衡时间长短的一种计量单位,飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得至短脉冲的技术手段。飞秒激光在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大,已有所应用,科学家预测飞秒激光将为下世纪新能源的生产发挥重要作用。飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,一飞秒就是10的负15次方秒,也就是1/1000万亿秒,它比利用电子学方法所获得的至短脉冲要短几千倍。这是飞秒激光的一个特点。飞秒激光的第二个特点是具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦,比全世界发电总功率还要多出百倍。飞秒激光的第三个特点是,它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。适用于在各类金属、非金属、高温合金、复合材料等多种材料上进行盲孔/异型孔等结构的可控锥度精细加工。韩国加工飞秒激光COF Bonding Tool
飞秒激光可以用在聚合物加工、医学成像及外科医疗上。上海微米级飞秒激光颗粒面膜板
飞秒激光钻孔方法是将飞秒激光聚焦于材料表面,通过激光脉冲在极短的时间内(10^-15秒)产生的强度电磁场,使材料内部的分子键断裂,从而实现高精度、高速度的钻孔过程。该方法具有加工精度高、热影响区小、材料损伤轻等特点,适用于加工高熔点、高硬度、脆性材料。具体步骤如下:1.准备材料:确保材料表面清洁,无油污、水分等杂质。2.设定参数:根据材料种类和钻孔要求,调整激光功率、频率、脉冲宽度等参数。3.聚焦激光:将激光束聚焦至所需钻孔位置。4.开始钻孔:启动激光器,使激光脉冲作用于材料表面,进行钻孔。5.监测过程:通过摄像头观察钻孔过程,确保钻孔质量。6.结束钻孔:达到预定深度后,关闭激光器,完成钻孔。7.清理孔洞:使用适当工具清理孔洞内残留的粉末或碎屑。上海微米级飞秒激光颗粒面膜板