详细剖析激光微加工技术
大家对激光加工并不陌生，CO2激光，光纤激光以及半导体激光是目前工业应用中的主流激光，在微妙和纳秒量级，但是近十年来，超短脉冲激光精加工技术取得突飞猛进的发展，在飞秒和皮秒量级，也就是我们今天要说的激光微加工！
激光微加工
人们很早就尝试利用激光进行微加工。

但是由于激光的长脉冲宽度和低激光强度造成材料熔化并持续蒸发，虽然激光束可以被聚焦成很小的光斑，但是对材料的热冲击依然很大，限制了加工的精度。

唯有减少热影响才能提高加工质量。

当激光以皮秒量级的脉冲时间作用到材料上时，加工效果会发生显著变化。

随着脉冲能量急剧上升，高功率密度足以剥离外层电子。

由于激光与材料相互作用的时间很短，离子在将能量传递到周围材料之前就已经从材料表面被烧蚀掉了，不会给周围的材料带来热影响，因此也被称为“冷加工”。

凭借冷加工带来的优势，短与超短脉冲激光器进入到工业生产应用当中。

图1 超短脉冲冷加工在火柴头上进行烧蚀工艺
超快有多快？
短脉冲激光器产生的脉冲宽度定义在皮秒和飞秒量级。

1 皮秒等于10-12 秒，1 飞秒等于10-15 秒。

也许比较抽象，但是我们可以转化成距离的形式来比较。

举个例子，光的速度是3x10-8 米每秒，光从地球到月球所需要的时间大约是1.3 秒，而1皮秒的时间里光运动的距离是0.3 毫米！
超快可以做什么？
短脉冲激光技术的迅速发展使得其在工业范围的应用非常广泛，几乎每天都会发现新的应用。

目前短脉冲主要集中在下面几个应用领域。

图2 激光细微加工的分类。