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聚焦激光产业热门话题:超短脉冲激光器

2013-12-13 09:31
木中君
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  随着越来越多的企业举身投入到工业激光器领域,加上工业激光器的尺寸在缩小,成本在降低,而规格参数却在不断扩大,超短脉冲激光器目前在工业激光器世界倍受瞩目。在最近举办的慕尼黑光博会上,各种不同输出规格的超短脉冲激光器令人耳目一新。

  本文介绍的超短脉冲激光器被界定为脉冲长度小于1纳秒或更短。众所周知,激光器显微加工要实现边缘切割齐整,需要高性价比的产品,以及最关键的峰值功率强度。而这可以通过使用超短脉冲、超高脉冲、超小光斑尺寸或者综合使用以上所有方式来实现。在这些条件达到最优的时候,即使在波长“透明”的材料中也能实现边缘切割齐整的加工要求,而这几乎与波长无关。确切机制是很复杂的,而且仍存在一些争议,但确实能产出边缘切割齐整的激光加工零部件,而极少甚至完全不需要后期加工处理。

  激光器不同的连续波意味着激光灯总是亮着,对于超短脉冲激光器来说,激光灯亮的时间相对极短。

  比如,如果一个激光脉冲是100飞秒,那该激光器的重复率是100Hz,则该激光器实际开动的时间要比关闭的时间少多个数量级。实事求是地说,可以将坐标系统转换成我们人类容易理解的坐标系。如果100飞秒转换成1秒,在第一个脉冲后大约3.5年会有第二个脉冲,或者从另一方面说,激光关闭的时间比开着的时间长1亿倍。

  公司反馈

  当准备写这篇文章时,我们对表1和2中所列的所有公司的负责人做了一次问卷调查,并将他们的反馈相互关联起来。虽然这绝不是一个完整的调查,但也包括了激光加工市场上的大部分主要参与者,在此也向没包括在内的厂商表示歉意,同时非常欢迎你们的反馈。表中参与者被划分为皮秒和飞秒激光器,虽然在某些情况下这两者之间会有重合。表中的排名仅代表大多数标准产品线,尽管许多公司生产的定制系统的技术指标会超过表中所列的系统。

  皮秒激光器

  表1显示了皮秒激光器的主要供应商。在大多数场景下,基本波长是1064毫米,通过使用多种不同的技术获取。通常,商用上的可用输出功率会达到50瓦,TRUMPF和Edgewave这样的制造商能够达到几百瓦。大多数的被调查者表示,在几乎所有场景下,每一步的第二和第三谐波的转换效率在50%左右。一些供应商也提供了第四谐波,但这些往往非常昂贵,甚至与第三谐波比起来,光学降解非常快。

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