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發布時間：2019-04-24 來源：元祿光電
激光是一種通過受激輻射產生的光放大，通過刺激原子導致電子躍遷釋放輻射能量而產生的具有同調性（Coherence）的增強光子束，其特點包括發散度極小、亮度（功率）很高、單色性好、相干性好等。產生激光需要“激發來源”、“增益介質”、“共振結構”這三個要素。自1916年愛因斯坦描述了原子的受激輻射與自發輻射的關系以來，人們便開始猜想，激光是否可用來加強廣場；1958年美國科學家根據氖光燈泡照射一種稀土晶體時候發出鮮艷的、始終聚集在一起的強光現象提出了激光原理，即物質在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激發時，都會產生這種不發散的強光--激光；1960年美國科學家梅曼利用高強閃光燈來刺激紅寶石，由此產生了0.6943微米的激光，世界上第一束激光，激光因此從科學理論階段進入到實驗物理階段，自此以后激光技術便是多點開花，并從實驗物理階段進入到應用階段，并迅速走紅，被譽為 20世紀以來最偉大的發明之一，稱之為最快到刀、最準的尺，現如今的日常工業生產過程中已經無法脫離激光技術衍生出來的激光加工設備，成了一種重要的加工工具，覆蓋到軍工、航空航天、汽車制造、醫療、電子制造、光伏生產等多領域當中。
伴隨著時間的演進，人類在激光領域內的探索也在不斷突破，并取得了傲人的成果，如光纖激光、CO2激光、綠光、藍光、紫外光、深紫外光、X射線激光等等，為各種商業、醫療、工業應用提供了強大的后援支撐。在發展不同波段激光同時，也在不斷探索激光的應用，如激光切割、激光焊接、激光打標、激光覆熔、激光打孔等，而激光刻蝕也正是在此階段伴隨著市場需求應運而生，并迅速躥紅，衍生出多種應用，覆蓋到電子、光伏、醫療、新能源等多領域中。在激光刻蝕應用不斷縱向發展的同時，激光科學家、工程師們未曾落下對激光技術原理的開發，將激光技術朝向更高亮度、超短脈沖時間方向發展，取得了可喜的成績，并以此來反饋市場，作用于市場，市場經濟效應下有反饋大研發和科學原理突破上，形成閉環，最終形成了一條完整的激光產業鏈，由科學基礎、科學材料、科學原理、科學技術、科學應用、科學實驗技術、市場經濟反饋等形成產業鏈中的不可或缺的重要組成部分，而其中的每一個產業應用又形成小的產業鏈，作用于市場，反饋到科研，無數個閉環產業鏈圍繞在大的產業鏈環境下，就好像是相對論里面的引力作用，誰也離不開誰，但又相對獨立，相互影響。
我們試著以激光刻蝕的發展應用來探討激光加工技術的工業應用發展趨勢，試圖向大家推廣激光刻蝕應用，并希望客人能夠提供相互合作、配合研發的機會，從一種工具的角度出發解決問題，并反饋到激光刻蝕工具工藝研發與改善。
激光刻蝕設備的原理是利用激光光束燒蝕材料表面，并汽化材料，從而達到材料去除、刻蝕的目的，可根據材料對波長吸收的特性選擇使用不同波段的激光如1064nm、532nm、355nm激光等，不同的波長針對不同的材料和加工用途。如玻璃材料上的導電ITO材料通常選擇1064nm的可調脈寬激光刻蝕、電致色玻璃行業采用532nm綠光激光刻蝕FTO等、銅薄膜材料選用355nm紫外激光刻蝕等。
超快激光刻蝕機600*1200mm
最初的激光刻蝕設備應用單一，甚至在激光圈子內都有一個統一的名稱即觸摸屏激光刻蝕機，應用單一，僅針對觸摸屏行業單一用途，隨著市場應用需求的不斷提升，傳統工藝的限制，新的應用逐漸被開發，如光伏行業激光刻蝕、傳感器行業激光刻蝕、電致色玻璃激光刻蝕、發光玻璃激光刻蝕等等，除了一些導電材料的刻蝕，也逐漸應用到無機材料的刻蝕領域中如氧化鈦、氧化鋯激光刻蝕等，為激光刻蝕設備的應用打開了新的大門。
而隨著市場應用的需求逐步提升，對激光刻蝕設備的要求也在不斷增加，以鈣鈦礦電池為例，早期的太陽能光伏電池采用納秒級別的1064nm紅外以及納秒532nm或515nm綠光即可滿足，主要針對單層導電材料的刻蝕，如ITO、FTO、硅片劃線等，而鈣鈦礦電池市場中的需求則朝向多層材料、超精細激光刻蝕的需求發展，對激光也提出了更高的要求，納秒級別的激光技術已經無法滿足加工需求。一種超短脈沖、高頻率、高單脈沖能量的激光器引入到鈣鈦礦電池加工當中，如皮秒綠光激光刻蝕機、紅外飛秒激光刻蝕機等。
在引入初期，采用的均來自進口激光器，如相干、光譜物理、通快等公司，其特點是貴，對于用戶來說承擔的費用太高，不適合前期投入的研發與生產，因而轉向對國產超快激光器的開發，并逐漸通過在工藝中的使用完善核心器件，針對性更高，最終形成了一整套完整的鈣鈦礦電池激光刻蝕產線，這也是國產設備的特色，哪里有問題哪里去修改，直到滿足客人需求為止，響應速度快、價格便宜，是攻城拔寨的利器。
自應用到鈣鈦礦電池激光刻蝕項目中后，超快激光刻蝕設備的應用又可以向無機電池、有機電池以及航空領域、環保領域、醫療領域等多方面發展，得益于超短脈沖、高頻率、高能量的激光技術突破，以此為基礎，元祿光電從鈣鈦礦電池激光刻蝕應用后輻射到有機太陽能電池、航空航天、醫療應用領域中，為超精細線寬激光刻蝕提供了解決方案。以航空航天為例，利用超短脈沖激光刻蝕設備在藍寶石玻璃上劃線，線寬小于20微米，深度5微米，間隔500微米，邊緣無毛刺，與納秒光源相比，線寬、間隔均可滿足要求，但納秒激光做出深度一致性差，毛刺較為嚴重，而超快激光刻蝕設備能有效解決這一問題，這也是既市場應用反饋到激光刻蝕設備前端激光技術超快應用發展又回過頭作用于開發市場應用的典型案例，這樣的案例在激光刻蝕設備中體現的淋漓盡致，這樣的循環發展，相互推動，相互影響條件下的小型激光產業鏈還有許許多多，如激光打孔設備、激光調阻設備等都在向前推進，作用于市場，同時又從市場經濟中反饋到產品完善、產品研發上，從而推動整個行業的健康發展，形成一個完整的產業鏈。
玻璃激光刻蝕
這條產業鏈的構成結構可以是某個方面突出帶動其他小產業的發展，也可以是是市場作用下的推進，更是技術研發突破帶來的紅利，正如激光刻蝕設備一樣，設備的出現作用到某一領域，而領域的延伸使得激光刻蝕機能夠向光寬廣的領域發展，從而反饋到研發、改善，在此作用到市場應用，一種良性循環。因此在激光刻蝕設備的趨勢上不僅僅是在研發上要下工夫、投入人力、物力、財力，同樣要在市場開拓上投入更多的精力，要讓客人參與到前端研發當中，以解決客人的問題為導向，相互促進，共通成長。武漢元祿光電www.ggji.org.cn
推薦設備：激光刻蝕機
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