纳飞光电工业级皮秒激光器高稳定性在工业加工的应用
皮秒激光器是指脉宽为皮秒的激光器，属于超快激光器的一种，具有皮秒级超短脉宽、重复频率可调、脉冲能量高等特点。随着皮秒激光器技术的不断成熟，使之逐渐成为各种微细尺度材料加工应用的可靠工具，可以对铜片、铝片、半导体、蓝宝石、陶瓷、玻璃、太阳能电池片、聚合物、复合材料、树脂、薄膜、ITO膜等在内的金属和非金属材料进行高精度打标、切割、打孔、表面处理，且所具有的优异的光束质量和超短的脉宽足以应对非常精确和越接近无应力冷加工的微细加工。
在高端制造领域，太阳电池（硅晶电池、化合物薄膜电池、钙钛矿电池等）、锂离子电池、显示面板、半导体等加工应用场景均离不开皮秒激光加工设备，如薄膜电池制造过程中，由于薄膜层厚通常往往只有微米级别，需要由皮秒激光将电池结构化并连接成模块，并对模块进行相应的刻蚀处理，进而保证绝缘性能。在锂离子电池制造时，皮秒激光器对电池极片进行精细切割，切口光滑，一次成型，成本更低，可解决毛刺、露白、掉粉等一系列问题，为锂电池性能和安全的提升提供可靠支撑。
值得一提的是，越是高精尖领域往往需要更高的效率、更精细的加工，以及更低的容错率。这在皮秒激光器的参数表上表现为：稳定性，包括功率稳定性和脉冲稳定性等。功率稳定性表征的是激光输出功率在一定时间内的不稳定度，一般分为RMS稳定性和峰峰值稳定性，其中RMS稳定性是指测试时间内所有采样功率值的均方根与功率平均值的比值，描述输出功率偏离功率平均值的分散程度。
实际上，激光器稳定性的参数非常关键，从客户应用的角度而言，设备的稳定性是他们重点考查的一项标准。在激光器加工过程中，随着工作时间增加，激光器稳定性不够容易因为会对光束质量、做功程度产生影响，容易因为个别脉冲点丢失导致所加工器件的边界光滑度、崩边、线宽等关键指标的均匀性下降，或是产生抖动和降低分辨率，而如果激光器出现性能故障或者暂时性性能偏差，则影响更大。
为确保激光器能在生产环境中长期稳定运行，激光器厂商会在谐振腔结构、激光晶体、热透镜效应、泵浦源功率波动、模式跳动、工作温度变化等因素综合考量，通过多方面着手优化光路布局、选脉冲技术、脉冲同步技术、软件程序控制、温控技术等软硬件调校实现主动激光稳定和被动激光稳定，提高激光器的稳定性，保证设备高可靠运行。基于这些因素，纳飞光电推出了自研的1064nm工业级皮秒激光器，功率稳定性和脉冲稳定性均达到<1% rms 1 σ，性能十分优异。此外它的输出功率超过30w，光束质量高（m?＜1.3）可以很容易将激光束在不同的工作距离上聚焦成非常小的光斑尺寸，从而使激光能量密度大到足以加工几乎任何材料，可满足市面上对工业精细微加工的需求。>
另外，进行加工时，工业级皮秒激光器所具有的Burst mode加工方式也在一定程度上帮助提升激光加工的稳定性和可靠性，这是由于在Burst模式下工作时，可以调谐脉冲串包络中的子脉冲数量以及脉冲串的时间间隔，同时能够保持超快激光的最大输出功率，此举意义之一在于可带来更高效的能量分配方式，即每个子脉冲能量更低，激光器内部器件承受的脉冲峰值能量更低，这在高速、高精度、和高吞吐量材料加工应用特别重要，加工过程的稳定性得到了提高。
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