“对于手头的应用,怎么样的质量是足以应对的”?由于红外波长具有更多的可用功率并且其光子的成本小于UV 光子,所以该波长被用于大多数应用。然而,如果要求呈现最高质量和/或展现最小的特征尺寸时,UV波长则是非常有用的。通常,当更高的功率对目标质量具有价值时会使用皮秒激光器。
当这些激光器首次出现时,其成本超过30万美元。现在,中功率(20W)的红外激光器的成本约为13-15万美元,谐波和更高功率的激光器的成本超过20 万美元。德国EdgeWave公司也提供使用板条激光放大器的高功率激光器,但一般来说这类激光器通常被用于非常特殊的应用领域。
作为超快激光器市场的新入市者,IPG Photonics公司推出的一款15ns脉冲宽度的50W 激光器的售价约为6.5万美元。除了成本低之外,这些激光器从冷启动到预热只需要60秒的时间。
飞秒激光器
就飞秒激光器来看,市场上能买到的产品的脉冲宽度约在10fs到900fs之间,但真正有用的脉冲宽度范围是介于200fs到500fs之间。在500fs以上,该飞秒激光器实际上更像是皮秒激光器。而在200fs以下,通常没有明显的质量改进,并且由于光的宽带特性,光学元件变得更难以管理。在这个有效的范围内,就大多数材料而言,许多在质量上没有呈现出显著的差异,因此这类激光器的大多数应用目前使用的还是基本波长。另外,诸如玻璃和一些聚合物等材料,即使在飞秒范围,使用UV 波长加工也能获得更好的边缘质量——而UV波长在需要最小的光斑尺寸时也同样有用。值得注意的是,较小光斑尺寸的其他优点之一是较小的切口,这意味着去除的材料更少、 因而产生的碎屑更少,以及最终获得的切口更光洁整齐。
与上述皮秒激光器一样,这些飞秒激光器的最初入门价格超过30 万美元。现在,大功率(20W)的专用红外激光器的成本约为20万至22.5万美元,而谐波式的激光器成本则再需要增加2万美元。
在高能量和高功率产品领域,类似Amphos(位于德国Herzogenrath)这样的公司生产具有几百瓦输出功率的飞秒激光器,但这些激光器通常不用于典型的微加工领域,并且其往往价格不菲。另外,位于立陶宛维尔纽斯的Light Conversion公司销售一种气冷型、功率极小、并且成本仅超过10 万美元(3W红外)的飞秒激光器。而位于法国Pessac的高科技激光公司AmplitudeSystèmes 提供100W功率,300μJ/脉冲地激光器;以及一款脉冲宽度小于500fs的全新的、低成本的10W 激光器。同时,类似光谱物理(Spectra-Physics)以及相干(Coherent)等行业巨头也提供极具竞争力的同类产品。
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