超高能、超短脈沖——這兩者的結(jié)合讓超短脈沖激光近幾年為生產(chǎn)和醫(yī)療帶來了全新應(yīng)用方向。世界領(lǐng)先激光、光電展LASER World of PHOTONICS將于2013年5月13-16日在慕尼黑展覽中心舉行，期間將展示在激光脈沖時(shí)間縮短，功率提升之后帶來的各種可能應(yīng)用。同期（5月12-16日），觀眾將有機(jī)會(huì)參加在臨近的慕尼黑國(guó)際會(huì)議中心舉行的光學(xué)技術(shù)大會(huì)，通過6大會(huì)議，2500多場(chǎng)精彩演講，了解最新技術(shù)發(fā)展。

自出現(xiàn)以來，激光就一直是用戶們的寵兒：它非常精確，使用高度集中的能量，尤其適合各種極為復(fù)雜的任務(wù)。但是它也有問題：溫度可以嚴(yán)重?fù)p壞甚至毀掉材料和人體組織，從而使其應(yīng)用大大受限——但超短脈沖激光的出現(xiàn)改變了這一切。它能夠發(fā)出皮秒級(jí)別以下的脈沖，能夠在過熱前切入或去除材料。

 “市場(chǎng)上的產(chǎn)品，尤其是那些皮秒級(jí)別的，現(xiàn)在已經(jīng)可以用于工業(yè)生產(chǎn)，而且在日以繼夜地使用中，”TRUMPF微工藝應(yīng)用高級(jí)經(jīng)理Christof Siebert說。他在大會(huì)期間將主持“短脈沖激光系統(tǒng)的最新應(yīng)用”研討會(huì)。該會(huì)議在C2大廳會(huì)議室舉行，時(shí)間是5月13日（14:00 – 16:00）。

超短脈沖激光的不斷發(fā)展是“激光系統(tǒng)和生產(chǎn)工程”展區(qū)（C1和C2館）的重點(diǎn)展出內(nèi)容，同時(shí)在光學(xué)技術(shù)大會(huì)“生產(chǎn)中的激光2013”會(huì)議上也將對(duì)這一技術(shù)做深入探討。

越來越短的脈沖，不斷提高的功率

Siebert說道，“目前的普遍趨勢(shì)是提高平均功率來優(yōu)化生產(chǎn)力和效率。第二則是更短的脈沖以適應(yīng)更多的敏感性材料，從而擴(kuò)大工業(yè)應(yīng)用范圍。”

對(duì)Fraunhofer激光研究所材料清除與焊接部部長(zhǎng)Arnold Gillner博士而言，技術(shù)主要是向500W平均功率發(fā)展。“在Fraunhofer，我們已經(jīng)推出了1KW飛秒激光的原型機(jī)，”Gillner補(bǔ)充說。他將和Siebert一起主持超短脈沖激光相關(guān)的會(huì)議。“對(duì)科學(xué)家來說，主要的問題是如何將更高功率的超短脈沖激光用于工件處理，以達(dá)到更高的燒蝕質(zhì)量。”Fraunhofer研究所將在展會(huì)上介紹兩種滿足上述條件的辦法：光束偏轉(zhuǎn)速度超過300m/s的超快速掃描系統(tǒng)，和能使加工并行的多光束光學(xué)系統(tǒng)。

除可行性外，成本也無庸置疑是最近技術(shù)發(fā)展的重要一環(huán)。例如，Jenoptik公司一位專家就指出，它們的目標(biāo)是使用更高能的激光，從而提高生產(chǎn)率，以抵消飛秒激光投資帶來的成本。就性能穩(wěn)定性而言，飛秒激光現(xiàn)在已經(jīng)能夠“24小時(shí)/7天全時(shí)完美運(yùn)行”。此外Jenoptik還將自己的D2盤形激光器系統(tǒng)的激光脈沖頻率提高到了500 kHz 以上，并將輸出功率提高了25%。Jenoptik 還開發(fā)了一系列的新型透鏡使其高能激光全石英透鏡組得到完善。

無劈裂分離組成材料

超短脈沖激光界的領(lǐng)頭羊IMRA公司副總裁Gyu C. Cho說，超短脈沖激光最適合的領(lǐng)域是透明材料和極硬/脆材料的處理。Cho博士從該技術(shù)中看到了全新的可能性。過去使用傳統(tǒng)激光分離可能帶來燒毀或邊緣劈裂，而IMRA所生產(chǎn)的飛秒激光器一般具有20W的平均功率和#p#分頁標(biāo)題#e#50微焦耳的脈沖功率，杜絕了這種現(xiàn)象。Cho博士說，最早受益于超短脈沖激光的行業(yè)包括顯示器生產(chǎn)和半導(dǎo)體及微電子行業(yè)。

超短激光脈沖毫無疑問可以用于各種玻璃或易碎材料。現(xiàn)在在智能手機(jī)上廣泛使用的更薄、更硬的玻璃就是一個(gè)例子：“像TruMicro Series 5000這樣的皮秒激光器就很適合切割玻璃板。該技術(shù)能夠避免金剛石或持續(xù)或長(zhǎng)脈沖激光切割時(shí)帶來的微小裂痕”，Trumpf 公司專家Christof Siebert解釋說。

超短脈沖激光醫(yī)療應(yīng)用興起

該技術(shù)也給醫(yī)藥和醫(yī)療結(jié)束帶來了極大好處。其中最重要的是“在屈光性白內(nèi)障手術(shù)中使用該技術(shù)，”相干公司營(yíng)銷總監(jiān)Matthias Schulze博士說。這種應(yīng)用在過去一到兩年已經(jīng)成為醫(yī)療激光方面發(fā)展最快的技術(shù)。它能保證在“更換眼內(nèi)透鏡后視力提升更高。”Schulze說。例如，使用該技術(shù)就可以更精確的切割以糾正散光，從而使得眼內(nèi)透鏡能完美貼合。他預(yù)計(jì)在未來：“微型激光器將讓我們能夠用上更小的手術(shù)臺(tái)，而更高的激光脈沖率則能進(jìn)一步縮短手術(shù)時(shí)間。”

用戶往往對(duì)技術(shù)的益處所知甚少

在MIKROLAS創(chuàng)新論壇上，來自Munster的咨詢公司LOTSE在其為Rostock焊接研究所所做的調(diào)查報(bào)告中說明，生產(chǎn)商和用戶通過展會(huì)交換意見和信息相當(dāng)重要。他們的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：超短脈沖激光主要是在在實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)開發(fā)部門出現(xiàn)。目前，“唯一值得一提的應(yīng)用是皮秒水平的，”LOTSE董事總經(jīng)理Josef Gochermann博士說。其主要原因就在于缺乏了解：“超短脈沖激光的潛在用戶對(duì)該技術(shù)的可能性以及自己能夠從中得到的益處還知之甚少。”Gochermann解釋說。