应用 | 这些飞秒微加工应用，快get起来

进入21世纪以来，制造业掀起了一轮又一轮的技术革新的浪潮，其中激光技术的发展对推动制造技术革新起到了非常重要的作用。随着各种激光技术的发展和性能的提升，大量创造性的激光工艺技术被应用到各种工业生产中，用于解决传统制造技术中的难题，提高生产效率，提升产品质量。包括切割、焊接、打孔、雕刻、检测、清洗等各种应用中都可以看到各种激光器的身影。

近些年随着飞秒激光器本身的技术发展，使得成本降低的同时激光的稳定性有了长足的发展，飞秒激光从实验室走入工业现场，服务于不同的应用领域。1飞秒为10^-15秒，通常飞秒激光器输出脉宽在1-1000飞秒之间，极短的脉冲使飞秒激光脉冲有以下两个特点：

综上所述，飞秒激光加工适合多种材料的高精度及高质量微加工过程，尤其是一些透明的硬性材料。以下列举基于Yb介质的飞秒激光器在具体应用中的优秀特性，这些应用绝大多数在工艺中已经使用了激光甚至是短脉冲激光技术，飞秒激光技术的应用可以对产品性能和品质带来更进一步的提升。

优势：通过多光子聚合提高三维尺度上的加工精度，可用于制造各种微尺度棱镜、非球面透镜、光纤顶端的透镜、多透镜阵列、涡旋光束发生器、衍射光学元件。

优势：大部分材料为热敏感材料，减小热损伤区域

优势：对复合材料加工，适应性广泛

优势：加工精度高，产品使用寿命长，可处理传统工艺极难处理的高硬度高熔点金属，如医疗心脏支架、燃油喷嘴钻孔、镀铬层烧蚀等。

优势：硬、脆性透明材料、晶体材料加工后无内部应力，崩坏区域小

优势：高质量，高精度加工，大大减少切割后的加工流程、低崩坏和热损伤区域，延长产品使用寿命。

50 μm厚度硅片上150 μm孔加工效果对比(从左到右为ns/ps/fs)，飞秒加工质量优势明显。

优势：钨酸镉(Cadmium Tungstate)为透明，坚硬，热敏材料，不同脉冲加工效果对比。

优势：高精度切割超硬陶瓷材料能力

用单脉冲去除的方式在透明材料表面或内部形成特定结构，如99%衍射效率布拉格光栅、双折射器件。

优势：高精度空间结构制备

参考文献

1. M. Malinauskas et al. Femtosecond laser polymerization of hybrid/integrated micro-optical elements and their characterization. J. Opt. 12, 124010(2010).M. Oubaha et al. Novel tantalum based photocurable hybrid sol-gel material employed inthe fabrication of channel optical waveguides and threedimensionalstructures, Appl. Surf. Sci. 257(7), 2995–2999 (2011)

2. M. Malinauskas et al. 3D artifcial polymeric scaffolds for stem cell growth fabricated by femtosecond laser. Lithuanian J. Phys., 50 (1), 75-82, (2010).

3. V. Purlys, Three-dimensional photonic crystals: fabrication and applications for controlof chromatic and spatial light properties, Ph.D. Thesis. Vilnius University: Lithuania (2015).M. Malinauskas et al. Ultrafast laser processing of materials: from science to industry, Light: Sci. Appl., to be published, (2015).