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工業(yè)激光：納秒,皮秒,飛秒激光的區(qū)別是什么

日期：2019-05-15 來源：Beyondlaser和五金機械網(wǎng)公眾號

近幾年，激光設(shè)備更新升級的越來越快，國內(nèi)外激光產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展的時期，納秒、皮秒、飛秒逐漸成為市場的熱點，耳邊常常聽到的納秒激光、皮秒激光以及飛秒激光，對于革新激光裝備行業(yè)的“新寵”，你是否分的清呢？

激光加工設(shè)備中的納秒、皮秒、飛秒指的是激光加工過程中的時間控制單位，通常情況下激光加工是一個個單脈沖能量在極短的時間里作用到材料表面，通過高頻率的重復(fù)工作形成鉆孔、切割、打標、焊接等應(yīng)用。同時需要了解到的是1秒=109納秒=1012皮秒=1015飛秒，因而在市場上常常看到的納秒、皮秒、飛秒激光加工設(shè)備是以時間為準則命名的，同樣還有單脈沖能量、脈沖寬度、脈沖頻率、脈沖峰值功率等等其他各種因素，根據(jù)不同材料的加工需求，選擇對應(yīng)的納秒、皮秒、飛秒激光加工設(shè)備。時間越短，激光作用在材料表面的時間越短，對材料表面的影響越小，加工效果也更好。

納秒,皮秒,飛秒激光的區(qū)別.jpeg

以下為時間單位換算：

1ms (毫秒)=0.001秒=10-3秒

1μs (微秒)=0.000001=10-6秒

1ns (納秒)=0.0000000001秒=10-9秒

1ps (皮秒)=0.0000000000001秒=10-12秒

1fs (飛秒)=0.000000000000001秒=10-15秒

常用加工材料的區(qū)別

在不同的加工條件下，選擇的時間單位不同，所以才會有對納秒、皮秒、飛秒激光設(shè)備的命名規(guī)則。如納秒紫外激光切割機常用于薄膜材料加工，皮秒紫外激光切割機常用于脆性材料加工，飛秒紫外激光切割機用于導(dǎo)電薄膜氧化物等材料加工等（紫外是根據(jù)波長規(guī)則命名，為355nm激光）。

納秒,皮秒,飛秒激光的光源分析圖.jpeg

激光加工應(yīng)用的區(qū)別

鉆孔.皮秒激光正是這個應(yīng)用的理想工具。皮秒激光能以沖擊鉆探的方式完成孔的加工，并保證孔的均勻性。除了電路板，皮秒激光還可以對塑料薄膜、半導(dǎo)體、金屬膜和藍寶石等材料進行高質(zhì)量鉆孔。

線燒蝕（去除鍍層）.另外一種經(jīng)常被視作微加工的應(yīng)用是在不損害或輕微損害基底材料的情況下精確去除涂層。燒蝕既可以是幾微米寬的線，也可以是幾平方厘米的大面積去除。由于涂層的厚度通常遠小于燒蝕的寬度，以至于熱量不能在側(cè)面?zhèn)鲗?dǎo)。因此可以使用納秒級脈沖寬度的激光。

納秒,皮秒,飛秒激光鉆孔的區(qū)別.jpeg