第一代超快激光器使用摻鈦藍(lán)寶石作為激光有源材料，于20世紀(jì)90年代早期被商業(yè)化推出。

       1999年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)被授予Ahmed Zewail教授，以表彰他在超短時(shí)間化學(xué)反應(yīng)分析工作上取得的成就。在十年之內(nèi)，從一種新技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用該技術(shù)且獲得諾貝爾獎(jiǎng)，這展示了超快激光器為科學(xué)領(lǐng)域帶來的革命性變化。

       在這十年間，盡管當(dāng)時(shí)的激光器未能滿足各種工業(yè)對(duì)它們?cè)谛阅?、成本、?guī)格和可靠性方面的要求，但是超快激光器在新工業(yè)或醫(yī)療應(yīng)用中的潛力已經(jīng)顯而易見。

       2000年左右，采用摻鐿激光材料和電信級(jí)半導(dǎo)體的新一代二極管泵浦超快激光器推向市場。這些緊湊型高功率、高度可靠性以及性價(jià)比高的超快激光源為快速擴(kuò)展的市場拓展了工業(yè)應(yīng)用。結(jié)果是，過去十年中，安裝數(shù)量逐年翻番。

       如今，業(yè)界已能提供商業(yè)工業(yè)超快激光器，具有從飛秒到皮秒級(jí)的大范圍脈寬，平均功率范圍幾十瓦，能夠用于苛刻的工業(yè)和醫(yī)療環(huán)境。

應(yīng)用背景

       超快激光器在極短時(shí)間內(nèi)聚集脈沖能量，形成極高功率密度。緊湊型臺(tái)式超快激光器提供的功率甚至可超越核電站。由于具有如此之高的功率，其激光可以加工幾乎任何類型的材料，包括傳統(tǒng)的、很難加工的材料，例如金屬、陶瓷和玻璃。

       另外，由于脈寬極小，加工期間幾乎不產(chǎn)生多余的熱量，這種無熱加工的效果和質(zhì)量極佳。另外，在進(jìn)行微機(jī)械加工時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生熔化、開裂、汽化或者其它有害散熱。

超快激光器現(xiàn)被用于追求高質(zhì)量加工效果的工業(yè)應(yīng)用，例如：

●選擇性融蝕，用于加工半導(dǎo)體、顯示屏或光伏產(chǎn)業(yè)用的薄膜；

●無應(yīng)力內(nèi)雕，用于制藥和奢侈品行業(yè)中的防偽應(yīng)用；

●眼睛屈光手術(shù)，包括視力矯正和白內(nèi)障手術(shù)；

●微電子工業(yè)的高質(zhì)量微機(jī)械加工應(yīng)用；

●醫(yī)療設(shè)備制造。

醫(yī)療設(shè)備制造

       醫(yī)療設(shè)備是具有高附加值的產(chǎn)品，在質(zhì)量方面要求嚴(yán)格，通常要求采用挑戰(zhàn)性的工業(yè)制造工藝。基于這些原因，超快激光器在醫(yī)療設(shè)備制造領(lǐng)域獲得大量應(yīng)用。

       最著名的應(yīng)用是支架制造。支架是一種由金屬或聚合物制造而成的假體。它可用于擴(kuò)張術(shù)，使得在血管或腔體狹窄或閉塞的情況下血液能夠流入閉塞的動(dòng)脈。激光切割支架的質(zhì)量優(yōu)良且功能多樣，現(xiàn)今是支架及其輔助工具的主要制造工藝。

       典型的支架是采用激光束切割其框架的小型管道，因此管道的性能與彈簧相似，可以防止手術(shù)之后動(dòng)脈收縮。取決于型號(hào)和制造商而定，支架的直徑從1.2毫米至3.5毫米不等，壁厚為0.10毫米至0.25毫米?？梢钥紤]三種不同的支架：

●采用金屬、不銹鋼（80%）或鎳鈦合金（即含有鎳和鈦金屬的、可以記憶形狀的合金，20%）制造的簡單支架。

●金屬支架加上某些活性物質(zhì)，以防通道再次出現(xiàn)狹窄的情況。采用“幾步洗脫”在支架上添加活性物質(zhì)，以提高支架的耐用性。通過支架上的微型貯液囊或者涂層來執(zhí)行洗脫。這些支架占據(jù)了每年實(shí)際支架手術(shù)的主要份額（大于75%）。

●最近出現(xiàn)的生物可吸收支架，一般采用PLLA（聚乳酸）聚合物制造。這些產(chǎn)品也可添加活性物質(zhì)。使用時(shí)，支架緩慢降解并在動(dòng)脈愈合之后逐漸融于血液之中，這一過程需要幾個(gè)月或者多達(dá)一年或兩年的時(shí)間。近來，生物可吸收聚合物支架已經(jīng)通過CE認(rèn)證，可在歐洲使用。

      由于生物可吸收支架采用聚合物制造，這種材料對(duì)于熱效應(yīng)極其敏感，采用長脈沖激光進(jìn)行機(jī)加工時(shí)，不能保證足夠好的質(zhì)量，而且切割工藝會(huì)產(chǎn)生熱量，因此需要采用超快激光加工工藝制造這些支架，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)的制造效果。

另一方面，如今采用長脈沖激光加工金屬支架，脈寬通常為s或ns級(jí)別。