激光加工中，我们常听到纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光等不同种类的激光。那么，这些激光究竟有何区别呢？要解答这个问题，我们首先需要弄清楚时间单位之间的换算关系。纳秒（ns）=10^-9秒皮秒（ps）=10^-12秒飞秒（fs）=10^-15秒在深入探讨时间单位后，我们了解到飞秒激光以其极短的脉冲特性在激光加工领域独树一帜。近年来，超短脉冲激光加工技术取得了***进展，为工业生产带来了**性的变化。超短脉冲激光的重要性尽管人们很早就开始尝试利用激光进行微加工，但长脉冲激光的高热量输出一直是一个难以克服的问题。由于激光束的焦点尺寸有限，材料在加工过程中受到的热冲击不可避免，这限制了加工的精度。为了解决这一问题，科研人员致力于研发更短的脉冲激光技术。当激光的脉冲时间缩短至皮秒量级时，其加工效果发生了质的飞跃。随着脉冲能量的急剧增加，高功率密度足以剥离材料表面的外层电子。由于激光与材料的相互作用时间极短，离子在将能量传递给周围材料之前就被烧蚀掉，从而避免了热影响。这种“冷加工”技术显著提高了加工质量，使得短与超短脉冲激光器在工业生产中得到了广泛应用。微织构微结构飞秒金属掩膜板狭缝片小孔片皮秒激光精密加工。哈尔滨金属薄膜超快激光皮秒飞秒激光加工表面微结构
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微流控芯片在生物医学、化学分析等领域具有广泛应用，而激光开槽微槽技术是微流控芯片制造的关键工艺之一。通过激光开槽，可以在芯片基底材料上精确制作出微通道和微槽结构。例如在玻璃或聚合物材料的微流控芯片制作中，激光能够根据设计要求，开出宽度从几十微米到几百微米、深度合适的微槽，这些微槽构成了微流控芯片中的液体流动通道。激光开槽的高精度和灵活性使得微流控芯片能够实现复杂的流体操控功能，如样品的混合、分离、检测等。同时，激光开槽过程对芯片材料的损伤小，有利于保证芯片的性能和可靠性，推动了微流控芯片技术的发展和应用 。
飞秒激光在切割薄膜时能体现出较高的精度。例如，在加工碳纳米管薄膜微孔时，分析了激光参数对材料加工结果的影响规律。结果表明，波长为515nm的飞秒激光更适合用于碳纳米管薄膜的切割，在推荐的工艺参数下可获得良好的切割质量3。在对Tedlar复合材料-铝薄膜（厚度为2μm）进行表面飞秒激光刻蚀时，当激光输出功率为4.0W、光斑直径为40μm和扫描速率为500mm/s的工艺条件下，铝膜图形激光刻蚀后尺寸精度及相对位置精度均优于10μm，满足技术要求。并且研究发现，单位时间内极多数量飞秒激光脉冲的积累作用，使得铝膜表面的作用区域温度在极短时间内快速升高并超过铝的熔点和气化温度，表面铝膜**终被刻蚀去除。但当激光功率增大到5.5W时，界面处温度达到了513.19K，超过了基底Tedlar材料的最高使用温度，并在基底材料表面烧蚀产生点坑；当扫描速度从350mm/s增大至600mm/s时，出现的间断点尺寸从1.2μm增大到2.7μm，造成激光刻蚀加工尺寸误差高于10μm11。磁性陶瓷片激光切割狭缝 氮化硼陶瓷基体精密开槽加工。
在金属表面制作微纳纹理可以***改善金属的表面性能，皮秒激光加工技术为此提供了有效的手段。皮秒激光的高能量密度和短脉冲特性，能够在金属表面精确诱导出各种微纳纹理结构。例如在金属模具表面制作微纳纹理，可以提高模具的脱模性能，减少产品与模具之间的粘附力，降低产品的表面缺陷。在金属材料的摩擦学应用中，通过皮秒激光制作的微纳纹理能够改变材料表面的摩擦系数，提高材料的耐磨性和抗疲劳性能。皮秒激光加工过程能够精确控制纹理的尺寸、形状和分布，满足不同领域对金属表面微纳纹理的多样化需求 。不锈钢板激光开槽 金属薄板密集打孔 狭缝片微缝切割 导光板透光孔。天宁区超薄掩膜板超快激光皮秒飞秒激光加工表面微织构加工
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应用领域皮秒飞秒激光打孔技术在多个领域具有广泛的应用，包括但不限于：金属材料加工超薄金属切割：适用于铜、铝、铁、不锈钢等金属材料的超薄切割，保证加工精度。贵金属加工：在珠宝加工行业中，可用于贵金属表面的微雕和纹理制作，既保证精细度又不损害材料品质1。非金属材料加工高分子材料：如PET膜、PI膜等，可进行切割、打孔、划线等操作，满足柔性电子设备制造的需求。脆性材料：玻璃和陶瓷等脆性材料能通过皮秒激光加工实现高精度打孔和开槽。碳基材料：石墨烯和碳纤维等碳基材料也可被加工，用于制备电子器件或提高复合材料性能。特殊应用领域精密仪器制造：紫外皮秒激光切割机在加工超薄金属方面具有明显优势，特别是在电子、精密仪器等领域。光学元件制造：可实现高精度的抛光和镀膜，适用于光学玻璃元件的加工。生物医学领域：在微纳加工领域，可用于制造微型金属结构，为新材料和新器件的研发开辟新途径。哈尔滨金属薄膜超快激光皮秒飞秒激光加工表面微结构