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工业激光纳秒皮秒飞秒激光的原理

日期:2021-07-21    来源:Beyond laser

在工业加工中常见的精密激光加工设备有激光切割、激光钻孔、激光打标、激光焊接、激光雕刻、3D激光打印等。激光加工设备是通过受电激励振荡产生的高能量的激光光束,通过一系列的光学器件,聚焦成一个小光斑,然后照射到材料表面形成加工的一种集成化设备。激光加工设备是光、机、电、自动化技术为一体的综合科学,是一种先进的智能工具,如线路板外形切割,线路板表面蚀刻,覆盖膜切割等

工业激光纳秒皮秒飞秒机关的原理-精密加工
工业激光纳秒皮秒飞秒机关的原理-外形切割机

激光加工设备中的纳秒、皮秒、飞秒是什么呢?
指的是激光加工过程中的时间控制单位,1秒=109纳秒=1012皮秒=1015飞秒,通常情况下激光加工是一个个单脉冲能量在极短的时间里作用到材料表面,通过高频率的重复工作形成钻孔、切割、打标、焊接等应用。所以在市场上常常看到的纳秒、皮秒、飞秒激光加工设备是以时间为准则命名的。
纳秒、皮秒、飞秒区别又是什么呢?
纳秒激光指的是激光加工过程中的时间控制单位,通常情况下激光加工是一个个单脉冲能量在极短的时间里作用到材料表面,通过高频率的重复工作形成钻孔、切割、打标、焊接等应用。

工业激光纳秒皮秒飞秒机关的原理-纳秒

加工原理:利用激光能量的热堆积,使材料熔化挥发,脉冲持续时间长,材料中产生热堆积传导,加工材料边缘热影响大,容易产生刮渣、碎屑等。

皮秒&飞秒
脉宽一般指发射的激光脉冲的半高全宽,常见的皮秒和飞秒激光的脉冲宽度为数十皮秒和数百飞秒级。如50W/10ps/100kHz皮秒激光,最高峰值功率可达50MW,可瞬间改质或气化材料, 皮秒和飞秒激光器有多种波长可选。

工业激光纳秒皮秒飞秒机关的原理-皮秒飞秒

加工原理:脉宽极短,其依靠自身极高的峰值功率,瞬间气化材料,热效应微乎其微,不产生融珠,加工边缘整齐。

皮秒飞秒激光属于超快激光,超快激光拥有超短脉冲和超强特性,能够以较低的脉冲能量获得的峰值光强。随着超短脉冲放大技术的出现,超快激光的强度得到了快速提升,激光脉冲的频谱宽度大了许多。性能得到强化后的超快激光在电子通讯,医疗以及军事等方面,都有着十分广泛的应用,也有着很好的应用前景。


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