超短脈沖激光技術(shù)的基礎(chǔ)及新發(fā)展研討會(huì)于近日在國(guó)際激光技術(shù)大會(huì)AKL12舉辦中同步進(jìn)步，舉辦地點(diǎn)為德國(guó)亞琛。研討會(huì)展示了由BMBF資助的PIKOFLAT項(xiàng)目最新進(jìn)展--先進(jìn)的系統(tǒng)和加工技術(shù)，應(yīng)用于高性能皮秒激光器大面積表面處理。
數(shù)年以來(lái)，超短脈沖(USP)激光器在工業(yè)應(yīng)用中的使用一直都是研究的重點(diǎn)。最近在亞琛舉辦的超短脈沖激光技術(shù)的基礎(chǔ)及新發(fā)展研討會(huì)是第九屆國(guó)際激光技術(shù)大會(huì)AKL12的一部分，吸引了對(duì)該領(lǐng)域眾多用戶出席。研討會(huì)只進(jìn)行半天，但出席人數(shù)超出預(yù)期，共約200人參加。
光束光源已不再是限制性因素
多年以來(lái)，光束光源一直被認(rèn)定為USP技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中的限制性因素。此次研討會(huì)由來(lái)自德國(guó)激光技術(shù)學(xué)會(huì)（Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT）的Arnold Gillner博士主持，會(huì)議研究的結(jié)果之一是，目前這種情況已得到快速的轉(zhuǎn)變。原因有二：
第一，似乎存在使用USP系統(tǒng)刻蝕最大材料的最佳脈沖能量：結(jié)果表明，對(duì)于小的光斑尺寸，脈沖能量應(yīng)該處在微焦耳的范圍，這種水平的脈沖能量能通過(guò)使用目前現(xiàn)有的系統(tǒng)很容易獲得。為了提高刻蝕性能，脈沖的重復(fù)率必須進(jìn)行相應(yīng)的提高。
第二，光束光源在過(guò)去的幾年中已得到重大的改善和提高，數(shù)名與會(huì)者展示了脈沖能量處在焦耳范圍和重復(fù)率高達(dá)數(shù)兆赫茲范圍內(nèi)的強(qiáng)大激光器系統(tǒng)案例。平均輸出功率為500瓦的系統(tǒng)可以用于商業(yè)用途，千瓦級(jí)系統(tǒng)正處于開(kāi)發(fā)階段。目前使用的多數(shù)USP系統(tǒng)都是屬于皮秒范疇，而大多數(shù)的飛秒系統(tǒng)目前仍處于測(cè)試階段。
掃描技術(shù)獲得重大進(jìn)步
目前，開(kāi)發(fā)者的主要工作集中在機(jī)械工程上。研討會(huì)上也討論了在掃描技術(shù)上獲得重大進(jìn)步的不同方案。從單純的數(shù)學(xué)角度看，最大限度地提高重復(fù)率會(huì)將工件激光光斑的移動(dòng)速度提高到超過(guò)每秒100米，這是解決速度僅有幾微米的方法。會(huì)上尤其展示了多邊形掃描儀能實(shí)現(xiàn)上述參數(shù)?；蛘?，也可以通過(guò)使用聲光偏轉(zhuǎn)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是這種方法只能用于相對(duì)較窄的掃描領(lǐng)域。
BMBF 資助的PIKOFLAT項(xiàng)目進(jìn)展情況
在此次研討會(huì)的第二個(gè)環(huán)節(jié)中，多個(gè)合作伙伴展示了PIKOFLAT項(xiàng)目成果，PIKOFLAT項(xiàng)目是由德國(guó)教育研究部(BMBF)資助，也是MABRILAS資助項(xiàng)目的一部分。先進(jìn)的系統(tǒng)和加工技術(shù)，應(yīng)用于使用高性能皮秒激光器建造大面積表面處理，合作伙伴展示了一系列的創(chuàng)新產(chǎn)品，引領(lǐng)了用于機(jī)械印刷和壓印圓筒印刷的新凹印系統(tǒng)的發(fā)展。其中也包含有系統(tǒng)和機(jī)械工程領(lǐng)域的解決方案以及相應(yīng)加工技術(shù)的研究。
在特別晚會(huì)上，Stephan Bning (Schepers GmbH & Co. KG, Vreden) 博士帶領(lǐng)的項(xiàng)目合作伙伴獲得杰出激光技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)，以表彰他們的杰出貢獻(xiàn)。
展望
PIKOFLAT項(xiàng)目的目的在于開(kāi)發(fā)機(jī)械和加工技術(shù)，用于能夠使用高性能皮秒激光器建造大面積表面處理的工業(yè)系統(tǒng)。該目標(biāo)4實(shí)現(xiàn)，目前，該技術(shù)正在新的項(xiàng)目范圍內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。BMBF提供了這些項(xiàng)目的主要資金，作為它資助精確微加工超短脈沖激光器項(xiàng)目的一部分。對(duì)于PIKOFLAT項(xiàng)目的成果，參會(huì)者一致認(rèn)同該項(xiàng)技術(shù)提供了快速將新型的基礎(chǔ)USP技術(shù)用于工業(yè)的最好機(jī)會(huì)。
未來(lái)，聚焦超短脈沖激光器技術(shù)研討會(huì)將繼續(xù)作為國(guó)際激光技術(shù)大會(huì)的一部分進(jìn)行舉辦。Fraunhofer ILT將在每個(gè)奇數(shù)年組織舉辦為期2天的USP研討會(huì)。第二屆超短脈沖激光研討會(huì)將于2013年4月17日至18日舉行。
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