2.8μm波長(zhǎng)的中紅外激光器應(yīng)用廣泛。遙感、通訊、醫(yī)療等領(lǐng)域是它的主要應(yīng)用。這種中紅外激光器逐漸成為研究熱點(diǎn)，如何提高光束質(zhì)量、提升平均功率較高、提高激光效率是科研工作者研究的課題。

近年來，中紅外激光器針對(duì)材料加工（非金屬激光加工：切割、鉆探、表面處理等）、外科手術(shù)（微創(chuàng)激光手術(shù)）等新技術(shù)的應(yīng)用越來越多，因?yàn)樗谥屑t外應(yīng)用領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：中紅外激光器可以被材料或分子選擇性吸收，且與紫外線吸收相比，在電子、光子或醫(yī)療行業(yè)多層設(shè)備的激光處理中不影響其他相鄰層。

中紅外是大多數(shù)液體、氣體和非金屬（如塑料、眼睛或其他生物組織）的共振的光譜區(qū)域。如水、甲烷、二氧化碳和聚合物的強(qiáng)吸收帶大多位于中紅外線區(qū)域。當(dāng)中紅外激光的發(fā)射波長(zhǎng)與這些材料共振重疊時(shí)，這些材料或分子有選擇地吸收激光光譜，可以更好地吸收意味著更好的控制精度、控制效率、加工速度，可應(yīng)用于手術(shù)，也可用于材料處理，還可用于信噪比更優(yōu)的顯微鏡。本文詳細(xì)介紹中紅外激光器的應(yīng)用。

中紅外激光器的應(yīng)用——對(duì)聚合物的激光處理原理：

CO₂波長(zhǎng)在9.3μm-10.6μm，已經(jīng)廣泛用于聚合物加工，而大多數(shù)聚合物被激光輻射強(qiáng)吸收在這個(gè)光譜范圍內(nèi)。但CO₂激光器只能用于粗加工，因?yàn)樘幚砭仁艿讲ㄩL(zhǎng)和脈寬（一般＞μs）的根本限制，聚焦后光束直徑隨激光波長(zhǎng)成正比增加。原理圖如下：

由于中紅外激光輸出相對(duì)于CO₂激光器輸出相比，具有較短的波長(zhǎng)和較短的脈沖持續(xù)時(shí)間，因此，3μm左右的中紅外激光激光器對(duì)聚合物的精確的提升有很大幫助。聚合物包括PMMA、PET、聚酰胺、尼龍-聚酰胺、PLA、PC。典型的如下：

Femtum中紅外激光器對(duì)聚合物的激光處理實(shí)例：

光纖激光剝離

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的迅速發(fā)展，激光制造的要求越來越高，要加工的材料的復(fù)雜性也在不斷提高。在微電子、醫(yī)療和半導(dǎo)體行業(yè)，很多要加工物是由不同材料堆疊而成，要求激光必須單獨(dú)處理一種材料而不影響其他材料，以確保被加工物質(zhì)的可靠性。

比如傳統(tǒng)的光纖剝離的過程非常耗時(shí)，且工業(yè)難度大。在通訊領(lǐng)域中，光纖部件在惡劣的環(huán)境中使用，因而必須具有出色的機(jī)械性能；在高功率光纖激光行業(yè)用到的光纖泵組合器、光纖電纜、光纖類布拉格光柵 （FBG），這些光纖組件必須具有非常高的損傷閾值，且耐高溫。

光纖由核心Core和玻璃材料Clad（大部分是二氧化硅）組成，由聚合物涂層Coating(Polymers)保護(hù)。在纖維基部件的制造中，關(guān)鍵的部分之一是去除聚合物涂層Coating。當(dāng)前剝離技術(shù)（機(jī)械鉗子或化學(xué)溶劑）會(huì)損壞纖維或影響剝離邊緣質(zhì)量，導(dǎo)致光纖部件發(fā)生不必要的燃燒或斷裂。

雖然CO₂激光器可以很容易地使聚合物涂層消融，但會(huì)影響聚合物涂層下面的玻璃Clad，從而降低光纖的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。Femtum中紅外激光器可以發(fā)射約2.8μm的短脈沖被聚合物涂層（如丙烯酸酯）強(qiáng)烈吸收以精確的方式使聚合物消融，而不會(huì)影響下面的玻璃Clad，因此不會(huì)影響光纖的機(jī)械特性，并且無需清潔措施即可保持干凈的邊緣。

1.聚酰胺纖維剝離

使用這種技術(shù)可以去除各種類型的聚合物，包括難以用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)剝離的聚酰胺涂層纖維。激光剝離的聚酰胺纖維如下圖：

2.聚合物表面波導(dǎo)的激光加工

表面波導(dǎo)可用于不同的應(yīng)用：溫度或壓力監(jiān)測(cè)、物質(zhì)識(shí)別、濃度水平等。原理是光線通過表面波導(dǎo)引導(dǎo)，強(qiáng)度在另一端測(cè)量。如果與波導(dǎo)外表面接觸的物質(zhì)的折射指數(shù)發(fā)生變化，則接收端的光線強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)變化。通過描述折射索引與其他參數(shù)之間的關(guān)系，可以通過表面波導(dǎo)來感知這些參數(shù)。

PMMA和聚碳酸酯表面波導(dǎo)精確加工（刻?。┻^程如下：

Femtum的2.8μm-3.4μm可調(diào)快光纖激光器正在成為聚合物生物傳感器處理的第一選擇，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)可調(diào)，能夠在幾乎任何聚合物中以高效率進(jìn)行表面波導(dǎo)的加工。