皮秒激光器出货量猛增，纳飞光电推皮秒激光器：为精细加工而生

激光的精细微加工，一般是指采用聚焦后达微米量级的激光光束对材料进行加工的过程，而要达到这样的精细度要求，对应的激光器类别主要是固体激光器。当前，以皮秒激光器为代表的超快激光器凭借冷加工、不挑材料、高质量加工等特点成为精细微加工领域应用颇为广泛的固体激光器之一。

在市场需求推动下，纳飞光电研发设计了一款工业级皮秒激光器，输出波长1064nm，脉宽10ps左右，功率超过30W，光束质量优异（M²＜1.3），尤其是针对工业上持久性应用需求，它的功率稳定性和脉冲稳定性均小于1%，能够满足不少应用场景对激光可靠性的要求，为现在精密加工行业再添动力。

这是由于皮秒激光器输出的光束质量优异，可以很容易聚焦，获得的光斑直径达微米量级，能量密度非常高，作用在材料表面时几乎可以将所有材料完全电离，即皮秒激光与物质的相互作用是多光子吸收的非线性电离过程，继而快速气化蒸发，从而完成切割、打孔、刻蚀等加工。同时10PS的超窄脉冲宽度极快地注入到很小的区域，可以和电光弛豫的时间相当，短到足以对材料进行“冷”烧蚀，避免了激光线性吸收、能量转移和扩散，热影响区也可以忽略不计。

相对于纳秒激光器，以及同属于超快激光的飞秒激光器，皮秒激光器有着它自身的特性。

与纳秒激光器相比（绿光纳秒和红外纳秒），主要体现在加工质量上更胜一筹，经过调校参数后的皮秒激光加工基本做到一次成型，且不会出现因为热作用而出现的熔融物、挂渣等，因此也不需要二次处理，提高了加工效率。当然，高功率的紫外纳秒固体激光器也不逞多让，对一些材质的加工质量上足以媲美皮秒激光器，但高功率紫外纳秒固体激光器生产难度高，目前主要依靠进口，进一步限制了应用。

较之飞秒激光器，皮秒激光器的适应性好，结构相对简单，所需核心器件的供应链体系更加完善，技术路线较为成熟，且更易获得高平均功率和高脉冲能量，重复性好。同时，经实验证明，皮秒激光器和飞秒激光器在加工效果与精度上毫不逊色，效费比高。

综上，皮秒激光器在成本、性能方面更具优势。如今皮秒激光器已在工业微加工、医疗、航天航空等领域得到广泛应用，几乎可对所有材料进行微米尺度的冷加工，可加工材料包括但不限于金属、半导体，太阳能电池片、蓝宝石、陶瓷、玻璃等硬脆性材料，以及复合材料、聚合物、树脂、光阻材料、薄膜、ITO膜等热敏感材料，稳定性高，加工的表面平整、无烧焦、无微裂纹、无熔融。

可以说，皮秒激光器在性能、成本、加工品质等方面做到了均衡，市场关注度水涨船高，可以从市场数据中体现。据统计，国产皮飞秒超快激光器2015年出货量为40台，2018年出货量为850台，2020年出货量为2100台，2021年出货量预估为3300台，6年间增长超80倍，总市场规模近百亿元，这其中又以皮秒激光器为主。未来，随着消费电子、新型显示、生物医疗、3D打印、高端装备等新应用的发展，对于激光加工精细度要求越来越高，皮秒激光器还将有着非常大的发展空间。