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激光(Laser)是指物質受激輻射而產生的光,激光具有良好的單色性、相干性和方向性,其特性用波長(λ)或者頻率表示。按照波長不同,激光可分為:紅外激光、可見激光、紫外激光。

 

與普通光源相比,激光具備高亮度、高方向性等優異特性,已經成為一種新的技術和手段,廣泛應用到通信、工業加工、軍事武器、醫療等諸多領域。

激光器是產生、輸出激光的裝置,按照激光工作物質類別的不同,可將激光器分為氣體激光器、液體激光器、固體激光器、半導體激光器等;按照波長的不同,一般可以將分為紅外激光器、可見光激光器和紫外激光器;按照脈沖寬度的不同,可分為毫秒激光器(10-3秒)、微秒激光器(10-6秒)、納秒激光器(10-9秒)、皮秒激光器(10-12秒)、飛秒激光器(10-15秒);按照輸出功率的不同,可分為高功率激光器(1000W以上)、中功率激光器(100W-1000W)、低功率激光器(100W以下)等。

 

以皮秒與飛秒激光器為代表的超快激光器具有極短的激光脈沖(脈沖持續時間只有幾個皮秒或飛秒)和極高的峰值功率的特點,用于材料加工具有獨特的超精細、無熱影響等優異性能。

加工的“超精細”--超快激光能夠聚焦到超細微空間區域,同時具有極高峰值功率和極短的激光脈沖,加工時切面整齊、無熱擴散、無微裂紋及冶金缺陷,加工過程中不會對所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響,從而做到了加工的超精細。

加工的“無熱影響”--脈沖持續時間大于10ps的傳統激光,與材料作用時,熱過程將起到主要作用。脈沖持續時間小于10ps的超快激光,由于脈沖持續時間只有皮秒、飛秒量級,遠小于材料中受激電子通過轉移轉化等形式的能量釋放時間,能量來不及釋放該脈沖已經結束,避免了能量的轉移,轉化以及熱量的存在和熱擴散,實現了真正意義上的激光“冷”加工。

超快激光的工業應用非常廣泛,隨著消費電子、新型顯示、生物醫療、3D打印、高端裝備等新應用的發展,對于激光加工精細度要求越來越高,超快激光已經成為精密加工的重要方向。國內外激光企業紛紛布局激光器/超快激光設備市場。在核心超快激光器市場,目前基本上是外國公司占主導,以相干,光譜物理、通快、NKT、EKSPLA、Lihgt Conwersion、lumentum、EdgeWave、AMPlitude等公司為代表。大族激光、華日激光、安揚激光、虹拓新科技、盛雄激光、貝林激光、卓鐳激光等國內企業正大力推進技術產業化,在超快激光設備、激光精密加工、激光器技術的研發、技術應用和產品生產等產業環節取得快速發展。

2015年,卓鐳激光和中科院建立戰略合作關系,中科院將為卓鐳激光提供持續的技術支持與發展動力。繼2016年成功研發醫療Alice和工業Blazer皮秒激光器后,于2017年還開發出了GRAVER系列的30瓦的綠光納秒激光器,這款全新激光器最主要的特點是脈寬窄,功率高。用于精密微加工的工業級高功率皮秒激光器和用于材料改性的大能量納秒脈沖激光器均達到國內頂尖水準。并已廣泛用于玻璃等脆性材料切割、金屬微加工、激光沖擊強化等領域。

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