在工業(yè)化時(shí)代，世界各國均以制造出大型機(jī)器而自豪；在信息化時(shí)代，各先進(jìn)工業(yè)國家，均致力于微觀物質(zhì)的研究，并制造越來越小的機(jī)械；而進(jìn)入納米科技時(shí)代，為了適應(yīng)國防、航空航天、醫(yī)學(xué)和生物工程等方面的發(fā)展，微加工是當(dāng)今制造業(yè)最為活躍的研究方向之一，微機(jī)械技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)成為一個(gè)國家綜合實(shí)力的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。
激光微加工技術(shù)在微加工技術(shù)中越來越顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性，具有廣闊的發(fā)展前景，我國必須開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的激光微制造技術(shù)，才能在未來的高科技領(lǐng)域占有一席之地。
當(dāng)精度要求達(dá)到一微米的時(shí)候，超短脈沖激光(或超快)對(duì)于重塑、焊接，或以其他方式修改大量的材料來說是最棒的工具。傳統(tǒng)激光焦點(diǎn)能量在空間和波長上達(dá)到精度和成本效率比機(jī)械工具或等離子體放電侵蝕更加優(yōu)秀。超短脈沖激光增加高脈沖的能量極大地改變光物反應(yīng)。
使用超短脈沖激光在微加工中的特有優(yōu)勢(shì)包括增強(qiáng)的尺寸精度和更嚴(yán)格的公差，減少損害并去除后續(xù)處理步驟。這些激光器利用薄磁盤或光纖架構(gòu)，使大功率輸出，脈沖持續(xù)時(shí)間達(dá)到飛秒的范圍。雖然該設(shè)備最初花費(fèi)更多，但加工精度發(fā)生實(shí)質(zhì)性的改善，讓新設(shè)計(jì)降低整體時(shí)間，生產(chǎn)線的操作成本。因此，超短脈沖激光已經(jīng)成為汽車，醫(yī)療設(shè)備和消費(fèi)電子等行業(yè)重要的生產(chǎn)工具。
另一方面，超短脈沖激光鉆孔加工，每一個(gè)激光脈沖精確去除相同數(shù)量的材料，實(shí)現(xiàn)一個(gè)近乎完美的噴孔。每束激光脈沖打孔的深度，根據(jù)脈沖能量設(shè)置不同，在在幾十到幾百納米之間。激光鉆孔很容易達(dá)到±1μm孔徑公差。通常1秒鐘每孔。因此，每個(gè)噴嘴有效噴出燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)符合所有的性能和排放要求
激光微加工生產(chǎn)效率高，成本低，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。飛秒激光以其獨(dú)特的脈沖持續(xù)時(shí)間短、峰值功率高等優(yōu)越性能正在打破以往傳統(tǒng)的激光加工方法，開創(chuàng)了材料超精細(xì)、無熱損傷和3D空間加工和處理的新領(lǐng)域。飛秒激光加工技術(shù)應(yīng)用包括微電子學(xué)、光子晶體器件、高信息傳輸速度（1Tbit/s）的光纖通訊器件、微機(jī)械加工、新型三維光存儲(chǔ)器、以及微細(xì)醫(yī)療器件制作和細(xì)胞生物工程技術(shù)等方面具有廣泛應(yīng)用前景。可以預(yù)言，激光微制造技術(shù)必將以其無可替代的優(yōu)勢(shì)成為21世紀(jì)迅速發(fā)展的一項(xiàng)高新技術(shù)。 |
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