超高頻激光在微加工領域的前沿發展

激光曾被視為神秘之光，並已被人類廣泛使用。近年來，科學家研究發現了一種更為奇特的超高頻激光-飛秒激光，飛秒（femtosecond）也叫毫微微秒，是人類目前在實驗室條件下所能獲得最短脈沖的技術手段🧑🏻‍🏫。飛秒激光在瞬間發出的巨大功率比全世界發電總功率還大，已有所應用，科學家預測飛秒激光將為下世紀新能源的產生發揮重要作用。

在微加工領域，飛秒激光作用於金屬和非金屬加工時原理完全不同，金屬表面存在大量的自由電子🍟，當激光照射金屬表面時，自由電子會瞬間被加熱，數十飛秒內讓電子電子發生碰撞，自由電子將能量傳道給晶格，形成開孔。

在飛秒激光作用於非金屬材料時，由於材料表面自由電子較少👵🏽，激光照射時先要使得材料表面電離，進而產生自由電子👏🏻，剩下的環節與金屬材料一致。飛秒激光加工微孔時，在初級階段先形成一個小坑，隨著脈沖數量的增多，坑深度不斷增加🧙🏽‍♂️，但隨著深度的增加，坑底的碎屑飛出的難度也越來越大💁🏽‍♀️𓀂，導致激光向底部傳播的能量越來越少，最終達到深度不可增加的飽和狀態𓀓，即打完一個微孔。

飛秒激光鉆孔技術還被運用到透明材料內部的三維微孔加工中，這種製造技術將有利於製造飛機🤸🏽、坦克、艦艇上使用的光電傳感器設備👨🏿‍🌾。加工方法一般是通過液體輔助，在透明材料表面直接燒蝕成孔，讓液體將碎屑清除🕚，這樣的方法可以達到更高的鉆孔深度。

隨著飛秒激光技術的發展☃️，飛秒激光能在更多領域獲得更多的應用。

歡迎感興趣的師生聆聽🙂‍↕️！