皮秒激光器工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

       高功率皮秒以其高峰值功率、窄脈沖寬度（10-12s）,在材料精細(xì)微加工、LED芯片劃片、太陽(yáng)能光伏，科學(xué)研究等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)納秒（10-9s），采用皮秒材料，具有加工精度高、熱效應(yīng)極小、加工邊緣無(wú)毛刺等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于（10-15s），皮秒激光也有不少優(yōu)勢(shì)，由于不需要為了放大而展寬和壓縮脈沖，皮秒激光器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，因此成本效益更高，性能更可靠。同時(shí)，皮秒脈沖仍短到足以應(yīng)付非常精確和無(wú)應(yīng)力的微細(xì)加工。點(diǎn)擊了解皮秒激光參數(shù)。今天分享一下皮秒激光器工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

       目前國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谄っ爰す馄鞯男枨罅亢艽?，一年要?00臺(tái)以上，大部分依賴于進(jìn)口，價(jià)格昂貴，維護(hù)也非常麻煩。國(guó)內(nèi)有幾家提供皮秒激光器產(chǎn)品，受限于穩(wěn)定性問(wèn)題，市場(chǎng)占有率較低。

       工業(yè)用高功率皮秒激光器單脈沖能量通常需要達(dá)到微焦，甚至亞毫焦量級(jí)，而鎖模種子激光器的頻率達(dá)到MHz以上，種子的單脈沖能量通常為nJ量級(jí)，為了獲得高的單脈沖能量，可以通過(guò)選脈沖技術(shù)將種子頻率降低，然后通過(guò)高增益放大器實(shí)現(xiàn)高單脈沖能量輸出。皮秒激光器工作原理如下圖所示，結(jié)構(gòu)主要包括種子激光器，選脈沖單元和放大器三個(gè)部分。MHz高頻種子光脈沖通過(guò)聲光或者電光調(diào)制器，選出kHz，脈沖再經(jīng)過(guò)單級(jí)或者多級(jí)放大實(shí)現(xiàn)高單脈沖能量輸出。種子源技術(shù)是皮秒激光器的核心技術(shù)，種子源的性能直接決定皮秒激光器的穩(wěn)定性和可靠性，皮秒激光器最不容易控制和出故障最多的地方就是種子激光器，如何延長(zhǎng)可飽和吸收鏡的使用壽命成為種子源技術(shù)的關(guān)鍵。種子激光器一般分基于半導(dǎo)體泵浦技術(shù)的固體種子和基于光纖技術(shù)的光纖種子兩種。固體種子存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，成本高，穩(wěn)定性差等缺陷，其用于鎖模的可飽和吸收鏡承受較高功率和熱量，壽命通常小于1500小時(shí)，為了滿足10000小時(shí)的使用壽命，需要對(duì)可飽和吸收鏡頻繁換點(diǎn)。相比之下，光纖種子源可飽和吸收鏡上承受的功率和熱量低很多，使用壽命會(huì)長(zhǎng)很多，即使可飽和吸收鏡不換點(diǎn)，其壽命也可以達(dá)到10000小時(shí)以上。除此之外，光纖種子源還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，性能穩(wěn)定，基本免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，因此已經(jīng)成為各大激光器供應(yīng)商的首選。