當激光工作物質釔鋁石榴石受到光泵(激勵脈衝(chong) 氙燈)的激發後，吸收具有特定波長的光，在一定條件下可導致工作物質中的亞(ya) 穩態粒子數大於(yu) 低能級粒子數，這種現象稱為(wei) 粒子數反轉。一旦有少量激發粒子產(chan) 生受激輻射躍遷，就會(hui) 造成光放大，再通過諧振腔內(nei) 的全反射鏡和部分反射鏡的反饋作用產(chan) 生振蕩，最後由諧振腔的一端輸出激光。激光通過透鏡聚焦形成高能光束照射在工件表麵上，即可進行加工。

２）電氣係統包括對激光器供給能量的電源和控製激光輸出方式(脈衝(chong) 式或連續式等)的控製係統。在後者中有時還包括根據加工要求驅動工作台的自動控製裝置。

３）光學係統的功能是將激光束精確地聚焦到工件的加工部位上。為(wei) 此，它至少含有激光聚焦裝置和觀察瞄準裝置兩(liang) 個(ge) 部分。

４）投影係統用來顯示工件背麵情況，在比較完善的激光束打孔機中配備。

５）工作台由人工控製或采用數控裝置控製，在三坐標方向移動，方便又準確地調整工件位置。工作台上加工區的台麵用玻璃製成，因為(wei) 不透光的金屬台麵會(hui) 給檢測帶來不便，而且台麵會(hui) 在工件被打穿後遭受破壞。工作台上方的聚焦物鏡下設有吸、吹氣裝置，以保持工作表麵和聚焦物鏡的清潔。

激光打微孔簡述

在元件上開個(ge) 小孔是件很常見的事。但是，如果要求在堅硬的材料上，比如在硬質合金上打大量0.1毫米到幾微米直徑的小孔，用普通的機械加工工具怕是不容易辦到，即使能夠做，加工成本也會(hui) 很高。現有的機械加工技術在材料上打微型小孔是采用每分鍾數萬(wan) 轉或者幾十萬(wan) 轉的高速旋轉小鑽頭加工的，用這個(ge) 辦法一般也隻能加工孔徑大於(yu) 0.25毫米的小孔。在今天的工業(ye) 生產(chan) 中往往是要求加工直徑比這還小的孔。比如在電子工業(ye) 生產(chan) 中，多層印刷電路板的生產(chan) ，就要求在板上鑽成千上萬(wan) 個(ge) 直徑約為(wei) 0.1～0.3毫米的小孔。顯然，采用剛才說的鑽頭來加工，遇到的困難就比較大，加工質量不容易保證，加工成本不低。早在本世紀60年代後，科學家在實驗室就用激光在鋼質刀片上打出微小孔，經過近30年的改進和發展，如今用激光在材料上打微小直徑的小孔已無困難，而且加工質量好。打出的小孔孔壁規整，沒有什麽(me) 毛刺。打孔速度又很快，大約千分之一秒的時間就可以打出一個(ge) 孔。

激光在材料上鑽出小孔的道理很簡單（激光鑽孔），做法也不複雜。

激光有很好的相幹性，用光學係統可以把它聚焦成直徑很微小的光點（小於(yu) 1微米），這相當於(yu) 用來鑽孔的"微型鑽頭"。其次，激光的亮度很高，在聚焦的焦點上的激光能量密度（平均每平方厘米麵積上的能量）會(hui) 很高，普通一台激光器輸出的激光，產(chan) 生的能量就可以高達109焦耳／厘米2，足可以讓材料發生熔化並汽化，在材料上留下一個(ge) 小孔，和用鑽頭鑽出來的一個(ge) 樣。

怎樣用好激光"鑽頭"，激光科學工作者也做了許多研究工作。他們(men) 發現，用每秒發射許多個(ge) 光脈衝(chong) （通常叫高重複率激光脈衝(chong) ）做"鑽頭"，打出來的小孔質量比用單個(ge) 光脈衝(chong) ，或每秒時間內(nei) 少數幾個(ge) 光脈衝(chong) 打出來的孔好。道理大概是這樣：在用每秒一個(ge) 光脈衝(chong) 或少數幾個(ge) 脈衝(chong) 打孔時，對每個(ge) 光脈衝(chong) 的激光能量要求比較高，讓材料能被加熱至熔化才能打出孔。但是，融熔了的材料沒有辦法充分汽化，卻把在它附近的材料加熱和使它們(men) 汽化，結果，被打出來的小孔在形狀大小上就不那麽(me) 規整。如果使用的是高重複率激光器輸出的光脈衝(chong) ，這時每個(ge) 光脈衝(chong) 平均的能量並不很高，但由於(yu) 光脈衝(chong) 的寬度窄，功率水平卻不低。於(yu) 是每個(ge) 激光脈衝(chong) 在材料上形成的融熔體(ti) 不多，主要是發生汽化。由於(yu) 使小孔附近的材料加熱時融熔體(ti) 很少，因而也就不出現在用單脈衝(chong) 打孔時出現的事。打出的小孔形狀和大小就規整得多了。

要使打出的小孔質量高，還需要注意激光焦點位置的選擇。選擇焦點位置的原則大致是這樣：對於(yu) 比較厚的材料，激光束焦點位置應位於(yu) 工件的內(nei) 部，如果材料比較薄，激光束焦點需放在工件表麵的上方。這樣的安排會(hui) 讓打出來的小孔上下大小基本上一致，不出現"桶狀"的小孔。

用激光在材料上鑽孔，鑽出的小孔質量不僅(jin) 非常好，特別是在打大量同樣的小孔時，還能保證多個(ge) 小孔的尺寸形狀統一，而且鑽孔速度快，生產(chan) 效率高。所以，除在電子工業(ye) 生產(chan) 中用激光打孔外，其他許多工業(ye) 生產(chan) 部門都在采用，比如普通香煙過濾嘴上的小孔、噴霧器閥門上的小孔，也在采用激光加工。噴霧器罐和瓶子頸部都有一個(ge) 用來控製壓縮物質（比如除臭劑、油料或者其他液體(ti) ）的流量，閥門使用的性能就由噴霧器上這隻小孔來決(jue) 定了。這隻小孔的直徑為(wei) 10微米到40微米，用其他機械加工方法不那麽(me) 好做，用激光來加工，能保證質量，還能保證速度。