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国内飞秒激光微加工系统的发展现状分析

导读: 飞秒激光出现以来,啁啾脉冲放大、以钛宝石晶体为主的增益介质、克尔透镜锁模和半导体可饱和吸收镜等技术促使着它从染料激光器发展到自启动克尔透镜锁模激光器,以及后来的二极管泵浦全固态飞秒激光器和飞秒光纤激光器。

  OFweek激光网讯,飞秒激光出现以来,啁啾脉冲放大(Chirped-PulseAmp lification, CPA) 、以钛宝石晶体为主的增益介质、克尔透镜锁模(Kerr LensMode-Locking, KLM)和半导体可饱和吸收镜等技术促使着它从染料激光器发展到自启动克尔透镜锁模激光器,以及后来的二极管泵浦全固态飞秒激光器和飞秒光纤激光器。为满足科研和生产进一步发展的要求,国内外学者仍然致力于飞秒激光器研究,纷纷搭建起微加工系统。飞秒激光系统由振荡器、展宽器、放大器和压缩器4部分组成。表1是近年来国内外最具有代表性的飞秒激光器、微加工系统。从表1可以看出:

  ①输出脉宽大约几百飞秒,真正短到几飞秒的甚少,因而平均功率较低,限制了它在商业中的应用,生产效率较低;

  ②工作稳定性提高,寿命延长,如畅销全球的CPA-21 ××系列的种子光有20年的平均无故障时间;

  ③实现MHz的重复频率输出;

  ④可调谐波长范围变广,加工精度、光束质量较高;

  ⑤利用它的超快特性,逐渐实现三维精细加工。但飞秒激光系统在小型化、可调可控性、实用性、全光纤等方面还有很大的发展空间。

具有代表性的国内外飞秒激光器、微加工系统

表1 具有代表性的国内外飞秒激光器、微加工系统

  另外,对比国内外的发展状况,可以看出国内存在的差距:

  ①国内生产飞秒激光器、微加工系统的知名公司较少;

  ②完全用国产元件搭建的飞秒激光系统甚少;

  ③国内飞秒激光微加工基本上停留在实验室研究阶段,真正用于超快、微加工领域实际生产的极少。

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