近年來超快激光（或稱超短脈沖激光）取得了飛速發(fā)展，尤其是在玻璃切割的應(yīng)用上取得了非常優(yōu)異的表現(xiàn)。英諾激光便開發(fā)出專為脆性材料加工的定制化模組，搭配英諾激光的超快激光器，能將脆性材料切得更好、更快，使成本更進(jìn)一步下降。
 

 

定制激光模組（脆性材料切割模組）

圖片來源：英諾激光

 

超快激光加工原理

眾所周知，超快激光器是指輸出激光的脈沖寬度在皮秒（10-12秒）級(jí)別、或小于皮秒級(jí)別的脈沖激光器，具備極高的峰值功率。

 

對(duì)玻璃等透明材料而言，當(dāng)超高峰值功率的激光被聚焦在透明材料內(nèi)部時(shí)，材料內(nèi)部由光傳播造成的非線性極化改變了光的傳播特性，使光束出現(xiàn)自聚焦現(xiàn)象（波前聚焦）。由于超快激光的峰值功率極高，使脈沖在玻璃內(nèi)不斷重復(fù)聚焦，在不發(fā)散的狀態(tài)下一路向下傳輸?shù)讲牧蟽?nèi)部，直至激光的能量不足以繼續(xù)支持發(fā)生自聚焦現(xiàn)象。至此，激光傳輸過的地方留下了如同絲線般的軌跡（直徑只有數(shù)個(gè)微米），將這些絲線連起來，對(duì)其施加應(yīng)力，玻璃便會(huì)自行沿著絲線裂開。

 

這是玻璃被激光改性過的結(jié)果，改性后的玻璃與原本的性質(zhì)不同。而這樣的加工方式也確保了加工過程中不會(huì)對(duì)所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響，從而做到了加工的“超精細(xì)”。

 

此外，非接觸式加工也可避免傳統(tǒng)機(jī)加方式切割容易發(fā)生崩邊、裂紋等問題，具有精度高、不產(chǎn)生微裂紋、破碎或碎片問題、邊緣抗破裂性高、無需沖洗、打磨、拋光等二次制造成本等優(yōu)點(diǎn)，降低成本的同時(shí)大幅提高了工件良率及加工效率。

 

超快激光加工玻璃的難點(diǎn)

英諾激光的脆性材料切割模組便是利用超快激光在材料內(nèi)部的自聚焦現(xiàn)象進(jìn)行切割、鉆孔，但應(yīng)用超快激光進(jìn)行自聚集也存在一定難點(diǎn)。例如，使用高斯光束自聚焦成絲，至多只有一兩百微米的長(zhǎng)度，而且成絲的強(qiáng)度、粗細(xì)不均勻，呈一端粗一端細(xì)。這便無法確保激光作用于材料時(shí)成絲的穩(wěn)定性。

 

英諾激光通過光束整形解決了這一難點(diǎn)。一方面，英諾激光自主開發(fā)的脆性材料切割模組通過空間分布的光束整形，將原本聚焦為一點(diǎn)的高斯光束變成沿軸線的線型聚焦光束，在很長(zhǎng)的一個(gè)范圍內(nèi)都有不錯(cuò)的聚焦效果。而AOPICO皮秒系列（紅外激光器）則通過特殊的運(yùn)行模式，將脈沖在時(shí)間上進(jìn)行光束整形。兩種光束整形的共同作用，實(shí)現(xiàn)了自聚焦的效果極大化。

 

AOPICO皮秒系列（紅外皮秒激光器）

圖片來源：英諾激光

 

整形后的成絲長(zhǎng)度可達(dá)5mm以內(nèi)，且粗細(xì)均勻，適合玻璃切割、鉆孔。由于成絲長(zhǎng)度長(zhǎng)，可完全覆蓋手機(jī)用的薄玻璃厚度，只需一次掃描即可完成整個(gè)切割輪廓的改性。視不同曲線而定，激光切割的速度可從數(shù)十毫米每秒到一米每秒，切割速度是傳統(tǒng)激光消融的數(shù)十倍以上。

 

加工案例展示

英諾激光脆性材料切割模組搭配英諾激光的皮秒激光器，可以進(jìn)行幾乎無錐度的切割及鉆孔，而且可以進(jìn)行任意形狀的切割，滿足異型全面屏的各種加工需求。可加工的玻璃種類也更多，過去被認(rèn)為無法加工的強(qiáng)化玻璃也可以加工。部分加工案例如下（以下圖片均由英諾激光提供）：
 

攝像頭蓋板玻璃  T0.55 mm

康寧玻璃  T3 mm

 

霧面玻璃  T2 mm

 

藍(lán)寶石  T0.3 mm

 

 

全面屏TFT玻璃  T0.25 mm（雙層）