纳飞光电532nm绿光皮秒激光器在切割金刚石的应用

金刚石，也被称为钻石，是目前大自然发现的最坚硬的物质之一，摩氏硬度为10（可划伤任何物体），耐磨性好，在工业生产和科学研究中具有广泛应用，可用在切割、打磨、钻孔、电子、光学、化工等领域，同时精雕细琢后金刚石原石华丽可转身成为奢华珍贵的钻石珠宝。

由于天然金刚石原石产量受限，人们开始了对人造金刚石的研究并获得了成功，如今人造金刚石已经成为自然金刚石的首要替代物。但是，无论天然还是人造的金刚石原石，其形状往往是不规则的，需要经过严格的切割以及后续加工，才能成为工业用品或者煜煜生辉的钻石。

而“最高硬度”是金刚石的双刃剑。一方面需要它的高坚硬度用于各行业中，一方面想要对金刚石切割成型，又困难重重。

传统的金刚石切割常采用特殊的锯片，将原石置于夹具中，根据需要切割的形状和尺寸，在表面绘制出相应的切割线，随后用高速旋转超薄青铜片的边缘沾取金刚石粉进行切割。由于金刚石硬度太高，切割过程操作复杂费时费力，而且材料损耗大，后续还需要长时间打磨。另一方面，对金刚石而言，重量的损失过多也会导致客观的经济价值损失，而且这种接触性的加工，也可能产生微裂痕以及影响表面光洁度，从而影响金刚石的使用价值。

因此，寻找一种高效、精确的金刚石切割技术具有重要意义。

随着激光技术的发展，激光切割作为一种非接触式的加工方案，与传统切割工艺相比具有效率高、成型好、使用范围广等优点，已经在金刚石加工领域得到了广泛的应用。钻石的化学成分是碳，激光聚焦产生的高温可以使碳燃烧气化，从而达到给金刚石原石切割整形的目的。

纳飞光电研发设计的532nm绿光皮秒激光器可以有效切割金刚石。它切割过程中产生的热量小，能够使金刚石保持较高的硬度和完整性；同时由于激光的高准直性，切割出的金刚石表面平整度较高。获得出色的加工效果，是由这款激光器的性能决定的。532nm绿光的波长短，单光子能量高，当高度聚焦的激光光束照射到材料表面，30W的输出功率以及超短脉宽，使之轻易获得的超高瞬时功率并伴随产生的超高温足以使材料熔化气化，再辅以气体吹拂使材料与本体分离，从而达到切割的目的；配合10ps超短脉宽，整个切割过程产生的热量少，热影响区小，不容易产生裂痕，可以减少材料的损伤。

同时，它的光束质量高（M²＜1.3），从而更容易聚焦光斑，直径在微米量级的光斑在切割时，可以进行高精度的切割，将切割缝做到最小，避免材料的损耗，最大程度的保留金刚石的价值，而且切面为黑色的烧蚀层，后期简单研磨精抛即可去除，整体加工效率更为高效。

此外，这款激光器还有PSO位置同步输出功能以及burst模式，可以保证在快速变速轨迹加工过程中让激光能量输出更加均衡，从而保证加工效果的整体一致性，特别适合金刚石原石多角度切割整形加工，切割面光洁度好，保证加工效果的美观。