激光微納加工作為(wei) 一種融合多學科、覆蓋多領域的技術，可以滿足大尺寸、高精度和高效率的加工需求，將成為(wei) 未來激光加工發展的重要方向。

相對於(yu) 常規的機械精細加工，激光微納加工技術更精密、更準確、更迅速，涉及到了微觀尺度下的焊接、切割、打標、打孔，熱處理、成型等多種加工工藝。隨著超短脈衝(chong) 激光器趨向更為(wei) 成熟的工業(ye) 應用，超短脈衝(chong) 激光微納加工技術將開拓更為(wei) 廣闊的應用領域，成為(wei) 諸多行業(ye) 不可或缺的利器。

“超快激光”，是指輸出激光的脈衝(chong) 寬度在10^-12s即皮秒級別，或小於(yu) 皮秒級別的脈衝(chong) 激光。想象一下，光在如此短的時間，能跑多遠？假設地球上有個(ge) 人將激光筆對著月亮，大概1.3秒後，激光就會(hui) 達到月球表麵。當然得理想化一點，光沒有散射或損耗。而對於(yu) 1皮秒的時間，光也就隻能走頭發絲(si) 打個(ge) 結的距離了。

當下激光正處在發展的“黃金年代”，工業(ye) 激光領域增長的核心驅動力在於(yu) 激光工藝對傳(chuan) 統工藝的不斷滲透和替代，由於(yu) 工業(ye) 市場對激光裝備需求增長，又反向推動了激光工藝和技術進步，向高功率的宏加工和精密微納加工兩(liang) 個(ge) 方向前進的步伐明顯加快。

加工材料

脆性材料

伴隨3C、5G相關(guan) 行業(ye) 中，玻璃、陶瓷等材料向“更硬”“更脆”的方向變化，激光微納加工已經替代傳(chuan) 統加工方式，實現激光切割、打孔、焊接、標記、微納結構和去除五項全激光的加工工藝，達到加工效率和效果雙提升。

柔性材料

針對這種材料，大尺寸、高精度的激光微納加工已成為(wei) 不可或缺、甚至是唯一可行的加工工具，實現激光切割、鑽孔、剝離、標記、退火和去除的全激光加工工藝，未來加工要求更高，微納加工將不斷優(you) 化。

前沿技術

激光微納加工對於(yu) 市場需求以及工業(ye) 激光領域的增長有其必要性和發展上升性，但加工現狀麵臨(lin) 著三個(ge) 矛盾：加工尺度與(yu) 加工精度之間的矛盾、加工效率與(yu) 加工效果之間的矛盾、設備成本與(yu) 售價(jia) 之間的矛盾

解決(jue) 方法

行業(ye) 內(nei) 正在積極探索解決(jue) 上述矛盾的方法，多角度尋求解決(jue) 方案：

· 利用高功率超快激光器加工：降低單瓦價(jia) 格，提高加工效率，放眼未來三年內(nei) ，千瓦級激光器將成為(wei) 市場選擇，逐步應用。

· 運用超高速激光掃描技術：從(cong) 10米/秒提升至200米/秒的掃描加工速度，充分發揮高功率超快激光器的作用，提高加工效率。

· 運用激光的時空調控技術：通過可定製的激光束讓高效率的冷加工成為(wei) 可能，持續開發更高點數的並行加工技術，並加速批量應用。

· 運用光機電協同控製技術：通過振鏡和直線運動平台以及精確到單位脈衝(chong) 級別的光機電協同控製技術，滿足大幅麵、高精度、高動態的加工需求。

· 運用超快激光的光纖傳(chuan) 輸技術：百瓦級單模光子晶體(ti) 光纖可極大提升微納加工設備的易用性，未來還需提升功率和可承受的脈衝(chong) 能量。

· 運用加工過程監控技術：精確控製加工過程的檢測技術已應用於(yu) 特定場景，要提高加工的一致性和可靠性，未來還需檢測參數多樣化。

行業(ye) 應用

3C

手機由移動終端向智能終端轉移意味著手機功能性要求提高，手機模塊高度集成化、輕薄化成為(wei) 趨勢；這種趨勢帶來的新材料和高精度需求使激光微納加工優(you) 勢顯著。

顯示麵板

該行業(ye) 市場上，全麵屏、8k高分辨屏、弧麵和折疊屏的需求與(yu) 日俱增，麵板向高密度顯示、柔性化材料發展，大尺寸和高精度的加工需求亟待滿足，而激光微納加工能力已在OLED柔性屏切割、激光修複等方麵得到市場驗證。

5G通訊

無線射頻層向著小型化、輕量化、高集成化發展，信號傳(chuan) 輸層高頻低損材料的應用使微納激光應用滲透急劇加速。

汽車

除了傳(chuan) 統切割、焊接等工藝應用，5G車聯網的應用場景下，電子顯示、傳(chuan) 感技術和節能技術都將運用微納加工。

新能源

激光微納加工在極耳切割、隔離膜切割等加工製程中發揮強大作用，滿足提升電池能量密度和加工精度的要求。

航天航空

目前，航空發動機噴油嘴、渦輪葉片氣膜孔的加工廣泛應用到微納加工，未來飛行器輕質化要求采用的纖維增強複合材料，將進一步促進微納加工技術的應用。

醫療領域

飛秒激光視力矯正，也是大家比較熟悉的激光應用之一。在眾(zhong) 多的近視矯正術中，全飛秒激光手術已經成為(wei) 主流治療近視眼的方法，與(yu) 傳(chuan) 統的準分子激光手術相比，全飛秒激光手術具有手術準確度高、無明顯疼痛感、術後視覺效果好等優(you) 勢。由於(yu) 心髒支架壁管極薄，通常采用激光加工代替常規的機械切割。但是，使用普通激光通過燒蝕融化來加工，這樣加工的心髒支架存在毛刺多、切槽寬度不統一、表麵燒蝕嚴(yan) 重、筋寬不均勻等一係列問題。近年來，國外企業(ye) 已經開始采用飛秒激光進行支架切割。

國內(nei) 超快激光器的發展情況

超快激光在工業(ye) 應用的曆史不長，是歐美等發達國家重點布局的激光應用熱點。初期，超快激光市場基本被國外公司主導，占據大部分市場份額。但我國政府、科研機構及企業(ye) 對超快激光非常重視，政策傾(qing) 斜及企業(ye) 加大投入攻克難點技術，不斷追趕國際先進水平。清華大學、中科院物理所／光機所、華中科技大學等高校均在大力推進超快激光科研；以大族、華日、安揚、貝林、卓鐳、凱普林等為(wei) 代表的國內(nei) 激光企業(ye) 也在大力推進超快激光技術產(chan) 業(ye) 化。皮秒、飛秒超快激光器國產(chan) 化將推動國內(nei) 應用商的使用成本降低至少30％－40％。近幾年，國內(nei) 激光器廠商紛紛推出自己的皮秒飛秒激光器，平均功率從(cong) 低功率發展至中高功率。依靠絕對的價(jia) 格優(you) 勢，占據了很大一部分國內(nei) 市場份額，使得國外競爭(zheng) 對手倍感壓力。

由於(yu) 行業(ye) 競爭(zheng) 激烈，處於(yu) 產(chan) 業(ye) 鏈上遊的激光器廠商也被迫走低價(jia) 競爭(zheng) 策略。這和當前實體(ti) 經濟環境不景氣有很大關(guan) 聯。另一方麵，超快激光應用仍然處於(yu) 發展初期，除了少數幾個(ge) 領域有規模性的應用，更迫切的仍是尋求新的突破口。技術上，國內(nei) 激光器廠商仍需要不斷提高產(chan) 品品質和穩定性，縮小與(yu) 國外產(chan) 品的差距。還是老生常談的那句，前途是光明的，道路是坎坷的。