超短脈沖激光是脈沖寬度（時(shí)間寬度）為幾皮秒到幾飛秒的激光。皮秒是時(shí)間單位，約為一萬(wàn)億分之一秒。另一方面，飛秒也是一個(gè)時(shí)間單位，約為 1/1000 萬(wàn)億秒。

據(jù)說(shuō)光的傳播速度約為每秒30萬(wàn)公里。然而，光在1皮秒內(nèi)傳播的距離約為0.3毫米，光在1飛秒內(nèi)傳播的距離約為0.3微米。

由此可見，超短脈沖激光是一種脈沖時(shí)間寬度極短的激光。脈沖是短時(shí)間內(nèi)發(fā)生較大變化的信號(hào)的總稱。

由于超短脈沖激光器的脈沖特性極短，對(duì)激光加工區(qū)域周圍幾乎沒有熱影響。此外，許多材料都可以進(jìn)行高質(zhì)量的激光加工。

超短脈沖激光器的應(yīng)用

超短脈沖激光具有很高的峰值強(qiáng)度，并且由于與“多光子電離"相關(guān)的非線性吸收，即使在透明材料中也會(huì)引起強(qiáng)吸收，其中分子吸收多個(gè)光子并引起電離，或“由于光的強(qiáng)電場(chǎng)而引起的隧道電離"。

此外，通過將飛秒激光聚焦到透明材料內(nèi)部，可以對(duì)材料內(nèi)部進(jìn)行三維加工。

此外，我們還可以處理各種加工材料，從高硬度金剛石到低硬度玻璃、軟樹脂、復(fù)合材料、石英和陶瓷。

超短脈沖激光幾乎不產(chǎn)生熱量，因此不會(huì)產(chǎn)生毛刺，并且可以精確到微米級(jí)進(jìn)行調(diào)整。這允許進(jìn)行鉆孔、修整和微紋理等精細(xì)加工。

此外，飛秒脈沖激光器可以比皮秒脈沖激光器進(jìn)行更精確的加工。

然而，納秒脈沖激光器容易受到一定量的熱損傷，從而導(dǎo)致毛刺的產(chǎn)生。

超短脈沖激光器的原理

激光振蕩方式大致可分為連續(xù)波和脈沖波兩種。具有連續(xù)振蕩機(jī)制的激光器稱為CW（連續(xù)波）激光器，其連續(xù)振蕩。

另一種稱為脈沖激光，它間歇性振蕩。

此外，脈沖振蕩有多種機(jī)制，例如直接調(diào)制、外部調(diào)制、Q開關(guān)和鎖模，每種機(jī)制都會(huì)產(chǎn)生不同的脈沖寬度。

超短脈沖激光器通常使用鎖模來(lái)處理皮秒和飛秒的脈沖寬度。由于時(shí)間和頻率之間的傅里葉變換關(guān)系，要產(chǎn)生超短脈沖，必須有足夠的光譜展寬和恒定的相位關(guān)系。實(shí)現(xiàn)這一條件的最佳方法是鎖模。

鎖模方法

常見的鎖模技術(shù)有兩種：強(qiáng)制鎖模和被動(dòng)鎖模（自鎖模）。

• 強(qiáng)制模式同步

  強(qiáng)制鎖模是一種通過在激光腔內(nèi)放置損耗或相位調(diào)制器并將調(diào)制頻率與縱模間隔匹配來(lái)同步模式之間相位的方法。

• 被動(dòng)鎖模

  被動(dòng)鎖模涉及在諧振器內(nèi)放置可飽和吸收器而不是調(diào)制器。這導(dǎo)致脈沖 被吸收器截?cái)唷：蠖艘蚣す饨橘|(zhì)飽和而被切斷，從而產(chǎn)生超短脈沖。

超短脈沖激光器價(jià)格

超短脈沖激光器的脈沖寬度在皮秒或飛秒范圍內(nèi)，由于其結(jié)構(gòu)，它們被歸類為昂貴的激光器。

振蕩波長(zhǎng)根據(jù)應(yīng)用具有各種規(guī)格，從1微米波段紅外的基波到第二諧波綠光和第三諧波紫外光。此外，它們的范圍從適用于微加工的到適用于科學(xué)研究的，并且一般價(jià)格在數(shù)千萬(wàn)日元左右。