隨著激光技術(shù)飛速發(fā)展，超快激光出現(xiàn)了人們的視線之中，它具備獨(dú)特的超短脈沖、超強(qiáng)特性，能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值光強(qiáng)。

超快激光的定義

（1）具有極短的激光脈沖。脈沖持續(xù)時(shí)間只有幾個(gè)皮秒或飛秒。

（2）具有極高的峰值功率。其電場(chǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于原子內(nèi)庫(kù)侖場(chǎng)，具有極高的電場(chǎng)強(qiáng)度，足以使任何材料發(fā)生電離。

超快激光的加工特點(diǎn)

加工的“超精細(xì)”——超快激光能夠聚焦到超細(xì)微空間區(qū)域，同時(shí)具有極高峰值功率和極短的激光脈沖，加工時(shí)切面整齊、無(wú)熱擴(kuò)散、無(wú)微裂紋及冶金缺陷，加工過(guò)程中不會(huì)對(duì)所涉及的空間范圍的周?chē)牧显斐捎绊懀瑥亩龅搅思庸さ某?xì)。

加工的“無(wú)熱影響”——脈沖持續(xù)時(shí)間大于10ps的傳統(tǒng)激光，與材料作用時(shí)，熱過(guò)程將起到主要作用。脈沖持續(xù)時(shí)間小于10ps的超快激光，由于脈沖持續(xù)時(shí)間只有皮秒、飛秒量級(jí)，遠(yuǎn)小于材料中受激電子通過(guò)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時(shí)間，能量來(lái)不及釋放該脈沖已經(jīng)結(jié)束，避免了能量的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化以及熱量的存在和熱擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的激光“冷”加工。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

和傳統(tǒng)激光相比，超快激光加工材料時(shí)存在的優(yōu)勢(shì)：

1、降低了材料的燒蝕閾值。

2、無(wú)等離子體屏蔽效應(yīng)。

3、熱影響區(qū)域小。

4、無(wú)材料損傷，無(wú)熔融區(qū)域，無(wú)微裂紋，無(wú)重鑄層。

5、無(wú)飛濺物，無(wú)毛刺。

技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)使超快激光器走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入工業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)執(zhí)行精準(zhǔn)細(xì)致的加工任務(wù)。超快激光器的成功之處在于其能將光能集中到皮秒至飛秒的時(shí)間間隔內(nèi)，并將光聚焦到小空間上。這種聚焦為"在不破壞底層區(qū)域的情況下，從材料表面快速、清潔地?zé)g材料"提供了所需要的高光強(qiáng)。成都激光加工

對(duì)加工像玻璃或陶瓷這樣的易碎材料，或者是在渦輪葉片這樣的硬質(zhì)金屬上清潔地鉆孔這樣的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這種精確性和精細(xì)性的結(jié)合至關(guān)重要。這些優(yōu)勢(shì)已經(jīng)為超快激光器在醫(yī)療領(lǐng)域贏得了一席之地，其不但可用于制作精細(xì)的生物醫(yī)學(xué)設(shè)備，如用于冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)中的支架；還能執(zhí)行精細(xì)的醫(yī)療手術(shù)，如角膜手術(shù)。

超短脈沖對(duì)切割或加工易碎材料特別有吸引力，包括玻璃、陶瓷、硅和CIGS（用于薄膜太陽(yáng)能電池的銅銦鎵硒）。利用燒蝕鉆孔或切割玻璃可以避免產(chǎn)生裂縫，并獲得尖銳、清潔的邊緣和表面。對(duì)于液晶顯示器或手機(jī)上使用的超薄玻璃，可以通過(guò)沿著一系列冷燒蝕激光孔洞對(duì)玻璃進(jìn)行機(jī)械擠壓切割成形。這是由于燒蝕是一種具有高閾值的非線性過(guò)程，經(jīng)過(guò)聚焦的脈沖，僅在焦斑的中心處的激光功率超過(guò)燒蝕閾值，這部分激光脈沖可以鉆出小于衍射極限的孔。

超快激光加工在很大程度上歸功于皮秒激光器和飛秒激光器的產(chǎn)業(yè)化，從而使得非專(zhuān)業(yè)人員可以在工業(yè)和醫(yī)學(xué)環(huán)境中使用它們。到目前為止，超快激光器在一些特定應(yīng)用中已經(jīng)非常成功，但是其成本和材料去除速度方面仍然存在很大的局限性。然而無(wú)論如何，超快激光器在性能上的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于像醫(yī)療植入支架和精細(xì)眼科手術(shù)這樣高要求的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，還是非常引人注目的。