飛秒激光加工的主要特點與優勢是什么，歡迎大家看看本文了解一下相關的知識！

　　飛秒激光與非金屬材料作用時，在吸收了激光的光子能量后電子將產生復雜的變化過程，在初始階段會產生極短的相位離散并在這個極短的時間內產生相干極化現象，此階段雖然存在相位離散但是其能量的分布狀態不會改變，此后的演化過程與金屬材料相似。

　　通過吸收光子能量的電子狀態發生了改變，可以是單光子共振躍遷、雙光子或者多光子躍遷等。材料對光子的吸收是線性與非線性相結合的，由于非線性吸收會隨著激光能量密度的增加而增大，飛秒激光在極小的脈沖寬度內擁有極高的脈沖能量，因此飛秒激光與材料相互作用以非線性吸收為主。

　　以下為飛秒激光加工的主要的特點與優勢：

　　非熱熔性加工

? ? ? 飛秒激光與薄膜材料的相互作用過程與通常的激光加工過程類似，實際上就是激光能量傳遞到材料內部的一個過程。激光首先將脈沖能量通過光子將能量傳遞給電子，使電子原有的穩態由于激光能量的注入改變了狀態，電子通過聲子在極短的時間內將能量傳遞給晶格并轉化為晶格的部分動能。如果脈沖持續時間足夠長，熱量會在晶格間傳遞以達到熱擴散的結果，進而達到材料的熔點與沸點，最后實現材料從本體去除的目的。

　　但飛秒激光與長脈沖激光的本質區別在于其脈沖持續的時間在飛秒量級，遠小于熱擴散的時間，并且將激光的脈沖能量壓縮到飛秒量級的脈沖具有極高的峰值功率，可以使材料在極短的時間內汽化，汽化區域會產生溫度極高且密度較大的等離子體區域。材料表面由于汽化的材料和等離子體的高溫、高壓會在材料己加工區域迅速膨脹，使材料破壞與斷裂將蝕除材料去除并帶走大量的熱，可以獲得比長脈沖激光更高的加工精度，飛秒激光的“冷”加工方式可以使激光脈沖能量更高，提高加工效率。

? ? ? 可以觀察到飛秒激光加工區域邊緣清晰，整體形狀規則且圓滑，相同材料納秒激光加工孔內存在碎屑且微孔外邊緣有同心圓波紋存在。 加工材料廣泛 飛秒激光相對于其他脈沖激光相比具有更高的瞬時功率，極高的功率作用在材料表面，透明材料電子密度會呈指數形式上升實現雪崩電離，對透明材料造成損傷。

　　同時飛秒激光對金屬材料、陶瓷、高硬度材料和半導體材料等的作用方式也是以非線性吸收為主，因此可以實現普通激光無法完成的修復與加工。 準確的材料燒蝕閾值，完成精密加工 飛秒激光與材料相互作用時，材料的損傷區域可以突破激光的衍射極限實現小于光斑尺寸的微加工。在材料燒蝕方面其呈現高斯分布的能量密度，極大部分的能量聚集在光斑中心位置，控制激光的能量可以實現光斑中心區域的蝕除而不對周圍材料造成破壞，相同激光參數試驗可以重復完成多次而不改變加工結果表面質量。

　　激光加工技術已經非常普及，隨著激光技術和激光應用領域的發展和需求，更高精密度的激光微納加工技術已經應運而生。

　　編輯：黃飛