飞秒,皮秒以及纳秒激光器切割固体
激光的脉宽
激光的脉宽
激光的脉宽是指激光在单位时间内的脉冲宽度，是描述激光光束特性的重要参数。
不同的激光器在发射出的激光脉冲宽度方面存在较大的差异。
不同的应用领域需要不同的激光脉冲宽度，因此激光产业发展的一个目标是将激光的脉冲宽度控制得更加精准。
激光的脉宽通常用皮秒、飞秒等单位来衡量。
对于工业应用，通常使用纳秒级别的激光脉冲宽度。
通过调整激光的脉冲宽度和重复频率，可以控制激光的平均功率和峰值功率，从而实现更加精细的加工和切割等操作。
下面是关于激光脉宽的一些常见应用：
1. 激光去污
利用飞秒激光器将横向扫描模式引入激光去污操作中，可以将激光脉宽控制在几十皮秒以内，避免对被处理材料产生热影响，从而实现高效、准确的去污操作。
2. 激光切割
在激光切割过程中，激光脉宽决定了切割口质量和速度。
对于较厚的
材料，需要采用纳秒级别的激光脉宽来保证切割速度和质量。
而对于一些细小的切割操作，飞秒激光器的皮秒级别脉宽则更为合适。
3. 激光打标
在激光打标操作中，通过控制激光脉宽和重复频率来调整打标深度和速度。
通常使用纳秒级别的激光脉宽来打标金属等硬材料，而用飞秒激光器可以打标在塑料、陶瓷、晶体等材料上。
通过对激光脉宽的控制，可以实现更加精细的加工和切割操作，以及更加准确的表面改性和打标等操作。
不同应用领域需要的激光脉宽也不同，未来激光行业将继续推动激光脉宽技术的发展，为各个应用领域提供更加精准和高效的激光加工方案。
超快激光脉冲产生及其应用
超快激光脉冲产生及其应用超快激光脉冲是指脉冲持续时间非常短，一般在几十飞秒到皮秒之间的激光脉冲。
这样的激光脉冲在科学研究、医疗、精密加工等领域有着广泛的应用。
本文将分别介绍超快激光脉冲的产生原理和其在不同领域中的应用。
超快激光脉冲的产生需要一系列的技术手段，包括产生激光光束、调制光束以及通过非线性光学效应将调制的光束变成超快脉冲等。
1、激光光束的产生激光光束的产生需要使用激光器，激光器的种类比较多，包括气体激光器、半导体激光器、液体激光器和固体激光器等。
其中，固体激光器由于其结构紧凑、功率大、波长稳定等特点，在超快激光脉冲的产生中得到广泛的应用。
调制光束的产生需要使用一些光学器件，比如增益调制器、相位调制器等。
通过这些器件可以对激光光束进行调制，使其携带更多的信息，并且可以为后续的非线性光学效应提供条件。
3、超快脉冲的产生超快脉冲的产生是通过光学非线性效应实现的。
光学非线性效应是指当激光光束与物质相互作用时，光强度增强或者减弱的效应。
这些效应包括自相位调制、四波混频、光学增益压缩等。
通过这些效应，可以将调制光束变成超快脉冲，这些脉冲的宽度一般在几十飞秒到皮秒之间。
1、科学研究超快激光脉冲在物理、化学、生物等领域的研究中有着广泛的应用。
比如，在物理研究中，超快激光脉冲可以用来研究光学脉冲的产生、传输和变化等过程；在化学研究中，超快激光脉冲可以用来研究分子和化学反应等；在生物研究中，超快激光脉冲可以用来研究单细胞、细胞分裂、分子运动等。
2、医疗超快激光脉冲在医疗方面的应用主要集中在两个方面，即眼科和皮肤科。
在眼科领域，超快激光脉冲可以用来进行激光屈光手术，这种手术方式比传统的激光手术更加精细，可以有效避免激光手术的风险。
在皮肤科领域，超快激光脉冲可以用来进行皮肤美容和治疗激光补色等，这些应用与传统的激光美容相比，更加精确和安全。
3、精密加工超快激光脉冲在精密加工中也有着很大的应用，比如微加工、纳米加工、拓扑缩放等。
飞秒激光技术在材料加工中的应用
飞秒激光技术在材料加工中的应用飞秒激光技术是目前材料加工领域中最为炙手可热的一项技术。
飞秒激光具有高能量、高速度和高精度等特点，可以实现对材料的微观加工和细节修整，因此在医学、工业、科学研究等领域中有着广泛的应用。
在本文中，我们将会探讨飞秒激光技术在材料加工中的应用及其优点。
一、飞秒激光技术介绍飞秒激光技术是一种利用飞秒脉冲的高能量激光进行加工的新兴技术。
相比于传统激光，飞秒激光的脉冲时间极短，通常为几百飞秒，即1秒钟内脉冲数达到10的15次，这使得飞秒激光可以实现对材料的微观加工和细节修整。
由于飞秒激光具有极高的能量和速度，能够产生极高的温度和压力，使得材料发生蒸发、熔化等现象，进而实现对材料的切割、二次加工等操作。
同时，由于脉冲时间非常短，飞秒激光加工可以有效避免材料的过度加工和热扰动，从而提高了加工的质量和效率。
二、飞秒激光技术在材料加工中的应用1.微处理飞秒激光在微处理领域中有着广泛的应用。
例如，可以利用飞秒激光切割和打孔微型管道和细长管道，这对于微流体方面的研究和应用有着重要的意义。
同时，飞秒激光还可以实现对一些复杂的微器件和微结构的制造，例如微型精密光学器件、微机械器件等。
2. 二次加工由于飞秒激光加工可以实现对材料的微观处理，因此在二次加工方面有着特殊的优势。
例如，飞秒激光可以用于对材料表面的图案化处理、雕刻以及微观结构的制造等，这对于材料的表面功能化和优化等方面应用具有广泛的应用价值。
3. 切割加工飞秒激光在切割加工方面也有着广泛的应用。
传统激光加工往往因为焦点位置的不稳定和束斑大小的变化等问题而导致加工的质量不稳定，而飞秒激光可以有效解决这一问题，实现对材料的高精度切割加工。
三、飞秒激光技术的优点1.高精度飞秒激光可以实现对材料的微观加工和细节修整，具有极高的加工精度。
由于脉冲时间非常短，也可以避免因为加工时间过长而导致的材料变形等问题，进一步提高了加工的精度和质量。
2.高速度在一些大批量制造的加工场合中，飞秒激光技术具有明显的优势。
飞秒激光器用途
飞秒激光器用途
飞秒激光器是一种高能量、短脉冲、高频率的激光器，其发射的脉冲时间为飞秒级别，即每个脉冲的时间只有几百万亿分之一秒。
由于其高能量、高精度和高稳定性，飞秒激光器在许多领域都有广泛的应用。
在微电子领域，飞秒激光器可以用于微米级别的加工和切割，例如在晶体管、集成电路和光学器件的生产过程中。
此外，飞秒激光器还可以用于制造纳米级别的微处理器和量子点。
在医疗领域，飞秒激光器可以用于眼科手术，例如LASIK角膜手术，其通过利用激光器的高精度和高稳定性，将激光束聚焦在角膜上进行切割和重塑，从而改善视力。
在科学研究领域，飞秒激光器可以用于研究物质的量子力学特性和光学性质，例如在光谱学、化学反应动力学和物理学的研究中。
在工业领域，飞秒激光器可以用于制造高精度零部件和模具，例如在航空航天、汽车和精密机械制造过程中。
总之，飞秒激光器有着广泛的应用前景，其高能量、高精度和高稳定性使其成为许多行业不可或缺的工具。
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固体激光器原理固体激光器
固体激光器原理-固体激光器固体激光器发展历程固体激光器发展历程固体激光器用固体激光材料作为工作物质的激光器。
1960年，梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器，也是世界上第一台激光器。
固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。
这类激光器所采用的固体工作物质，是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。
在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类：(1)过渡金属离子；(2)大多数镧系金属离子；(3)锕系金属离子。
这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是：具有比较宽的有效吸收光谱带，深圳市星鸿艺激光科技有限公司专业生产激光打标机，激光焊接机,深圳激光打标机,东莞激光打标机比较高的荧光效率，比较长的荧光寿命和比较窄的荧光谱线，因而易于产生粒子数反转和受激发射。
用作晶体类基质的人工晶体主要有：刚玉、钇铝石榴石、钨酸钙、氟化钙等，以及铝酸钇、铍酸镧等。
用作玻璃类基质的主要是优质硅酸盐光学玻璃，例如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。
与晶体基质相比，玻璃基质的主要特点是制备方便和易于获得大尺寸优质材料。
对于晶体和玻璃基质的主要要求是：易于掺入起激活作用的发光金属离子；；具有适于长期激光运转的物理和化学特性。
晶体激光器以红宝石和掺钕钇铝石榴石为典型代表。
玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。
工作物质固体激光器的工作物质，由光学透明的晶体或玻璃作为基质材料，掺以激活离子或其他激活物质构成。
这种工作物质一般应具有良好的物理－化学性质、窄的荧光谱线、强而宽的吸收带和高的荧光量子效率。
玻璃激光工作物质容易制成均匀的大尺寸材料，可用于高能量或高峰值功率激光器。
但其荧光谱线较宽，热性能较差，不适于高平均功率下工作。
常见的钕玻璃有硅酸盐、磷酸盐和氟磷酸盐玻璃。
80年代初期，研制成功折射率温度系数为负值的钕玻璃，可用于高重复频率的中、小能量激光器。
晶体激光工作物质一般具有良好的热性能和机械性能，窄的荧光谱线，但获得优质大尺寸材料的晶体生长技术复杂。
超快激光器的组成
超快激光器的组成超快激光器是一种能够在极短时间内产生高强度光脉冲的设备，其应用范围广泛，包括材料加工、医学、光学通信等领域。
超快激光器的组成包括激光源、放大系统和非线性光学元件等多个部分。
本文将详细介绍超快激光器的组成及其各个部分的作用。
一、激光源激光源是超快激光器最核心的部分，它是产生高强度、高频率脉冲的关键。
目前常用的超快激光器主要有飞秒激光器和皮秒激光器两种类型。
1. 飞秒激光器飞秒激光器是一种能够产生飞秒级别（10^-15s）脉冲的设备，其主要由三个组件构成：振荡器、放大系统和压缩系统。
其中，振荡器是产生飞秒脉冲的关键部件，它通常采用谐振镜或者半导体放大芯片来实现。
2. 皮秒激光器皮秒激光器是一种能够产生皮秒级别（10^-12s）脉冲的设备，其主要由激光二极管、放大系统和压缩系统组成。
与飞秒激光器相比，皮秒激光器的脉冲宽度更长，但其输出功率更高。
二、放大系统放大系统是超快激光器中的另一个重要组成部分，它用于将激光信号增强到足够强度。
放大系统通常由放大器和增益介质两部分组成。
1. 放大器放大器是超快激光器中用于增强激光信号的关键部件。
常用的放大器包括：固态放大器、半导体放大器和气体放大器等。
其中，固态放大器是最常见的一种类型，它通常采用钕掺杂YAG晶体作为增益介质。
2. 增益介质增益介质是指在超快激光器中用于产生激发态并进行能量转移的物质。
常见的增益介质包括：钕掺杂YAG晶体、铝石榴石晶体等。
这些材料具有高吸收截面和宽增益带宽，能够有效地增强激光信号。
三、非线性光学元件非线性光学元件是超快激光器中的另一个重要组成部分，它用于将激光信号压缩到极短的时间尺度。
常见的非线性光学元件包括：倍频晶体、分束器和反射镜等。
1. 倍频晶体倍频晶体是一种能够将激光信号频率加倍的光学元件。
常用的倍频晶体包括：BBO晶体、KTP晶体等。
这些晶体具有高二次非线性系数和宽增益带宽，能够有效地实现激光信号的倍频。
2. 分束器分束器是一种能够将激光信号分成多个部分的光学元件。
飞秒激光剥蚀——削铁如泥的利剑
飞秒激光剥蚀---削铁如泥的光剑飞秒激光器的发明让很多人为之惊叹，它发出的激光脉冲时间实在是太短了。
目前人类还没有制造出其他的能量载体能在这个时间维度内完成打开、关闭。
快到什么程度呢？先说说“飞秒”是多久。
人类平均的眨眼时间约0.25秒。
比眨眼时间还短的事情很难看清了，比如闪电、爆炸、瞬间的显色反应。
如果有高速摄影机能一个飞秒一帧的速度拍摄，再观看眨眼错过的影像,即便一秒钟播放1帧，看完也要用几百万年。
即便是100飞秒的脉冲激光，一个脉冲时间内，光也只能飞行30微米，比头发直径短多了。
上世纪60年代激光器研制成功后，人们就没有停止过对激光器的研究和改造。
其中最主要的方向之一就是制造更短脉冲的激光，大家都清楚，能把能量压缩到很小的时间内迸发，意味着超级强的峰值功率和惊人的能量密度。
虽然，1974年，E.P.Ippen等人已经通过染料激光器第一次获得了飞秒激光脉冲，但实用价值太小，直到1991年，D.E.Spence 等人利用自锁模技术，以掺钛蓝宝石为增益介质，获得了60飞秒的激光脉冲，从此之后飞秒激光器实用化的发展上了高速路，全世界许多顶尖科学家和技术人员为之前赴后继展开了大量的研究工作。
超短的脉冲激光所带来的神奇特性，究竟能有什么用值得费力折腾？天下武功唯快不破，至少有以下这些特点是其他能量载体目前不能做的。
首先，超级短的脉冲时间，上面已经说过飞秒是很短的时间单位，目前人类已经能制造几个飞秒甚至小于一个飞秒的激光脉冲。
第二，脉冲峰值强度（功率）极高（可达到太瓦：1012W）如果你喜欢可以用百万亿瓦来描述，这个功率早已超过地球上所有发电厂功率总和上百倍、聚焦强度（功率密度）超过1020W·cm－２并且可以聚焦到很小的区域。
这个瞬间的光强极大，即便是用直径地球这样大的凸透镜聚焦太阳光也超不过的光强。
除此之外，它可以很高的重复频率，商用激光剥蚀系统典型的为10KHz也就是一秒钟万次以上这样的脉冲，甚至科学研究中用到MHz级别重复频率的飞秒激光。
紫外皮秒与紫外纳秒作用机理
紫外皮秒与紫外纳秒作用机理
紫外皮秒和紫外纳秒是两种不同的光学脉冲技术。
它们的作用机理可以简单描述如下：
1. 紫外皮秒：皮秒光脉冲（10^-12秒）是极短暂的但非常强
烈的光脉冲。
紫外皮秒激光可以通过高能激光源，如Nd:YAG 激光器或飞秒激光器产生。
紫外皮秒光脉冲对物质的作用机理主要包括两个方面。
首先，其高能量和短脉冲宽度可以产生高强度的电磁场，通过与物质相互作用，激发物质中的电子、声子和自旋等基本粒子的运动。
其次，紫外光脉冲中的光子能量可以与物质中的分子和晶格等结构发生共振作用，引发分子的电离、激发和解离等各种光化学和光物理过程。
2. 紫外纳秒：纳秒光脉冲（10^-9秒）与皮秒光脉冲相比，时
间稍长，能量稍低。
紫外纳秒激光通常由脉宽较长（几纳秒至几十纳秒）的固体激光器产生，如Nd:YAG激光器。
紫外纳
秒激光的主要作用机理是通过光热效应和光解效应作用于物质。
光热效应是指光能量导致物质中吸收光的部分变热，从而引发热膨胀、物质相变或化学反应等过程。
光解效应是指光能量能够破坏化学键，使物质分解或发生化学反应。
总的来说，紫外皮秒和紫外纳秒的作用机理主要取决于其短脉冲或长脉冲的光学特性，通过与物质相互作用，激发物质中的基本粒子和引发化学反应等过程。
不同的光脉冲技术适用于不同的应用领域和实验要求。
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飞秒，皮秒以及纳秒激光器溶解固体摘要：0.2—5000ps激光溶解固体题目：蓝宝石激光脉冲的开发、模型以及其性质的展示。
飞秒激光对精密材料进行加工的优势也进行了讨论和展示。
正文：高效的利用激光对精密材料进行加工离不开对于调解激光辐射与物质之间相互影响的重要规律的知识。
为了实现这一目标，激光与物质之间相互影响的系统研究是必要的。
由于现在激光系统的进步，尤其是那些基于啁啾脉冲扩展技术，这样系统的研究已经在非常广泛的激光领域成为可能。
CPA系统能够使激光脉冲持续时间从大约100飞秒变至几十纳秒，而其他特性不改变。
这就允许我们对多种不稳定的激光与物质之间相互影响的过程进行细致的分析。
举些例子，最近的学术研究对于损伤阈值、分割阈值以及高强度激光溶解都有提及。
这个系统的研究只是刚刚开始，更多的研究将会帮助我们了解和证实飞秒激光系统对于精密材料加工的潜质。
最近进行的一些关于飞秒和纳秒脉冲溶解固体的实验。
飞秒激光的染色和受激分子激光系统对精密材料加工的优势已经体现无疑。
在这一研究报告中，我们展示了激光溶解和打孔技术的商业用途，蓝宝石激光提供了一个780nm，能量为100mJ，持续时间可在0.2—5000ps进行变化的激光系统。
实验处于一个低影响的体系中，在其中，只是很少量的超出蒸发阈值。
这个体系对于溶解精密固体实验意义非凡，这样一来，固体内的能量沉积和热影响区域都会被降到最低。
我们讨论和举例飞秒激光脉冲的优点，希望能刺激在这个领域新的研究。
第一部分中，我们将展示三种不同持续时间的脉冲在低影响条件下溶解金属的特点：飞秒，皮秒以及纳秒激光器这三种实验对象。
关于实验的配置和结果，我们将在第二部分中给出。
1、理论知识背景在低强度的短波激光脉冲作用于金属物时，由于反方向的韧制辐射，激光的能量会被自由电子吸收。
然后，被吸收的激光能量需要在电子系统中热能化，将能量传输到晶格中，由于电子的热量传输给了溶解目标，导致能量流失。
如果我们假定，在电子系统中的热能化是非常快而且其电子和晶格系统都以热量为表征（T&i T），那么能量e进入金属中的过程就可描述为一维下，以两个温度为变化量的扩散模型：在上式中，z为与固体目标表面垂直的一个分量，Q(z)是热流量，S为激光加热源项，I(t)是激光光强，A=1-R和α分别是材料表面透射率和材料的吸收常数，C和i C分别是电子和晶格系统的单位e体积比热容，γ是电子-晶格耦合的特征参量，k是电子的热导率。
e在上式中，忽略了晶格系统中的热导率。
电子比热容远远低于晶格比热，因此电子会被加热到一个非常高的瞬时温度。
当电子的温度（单位能量）残留小于费米能量时，电子比热容和非平衡态的电子比热容可以用公式e e e T C C '=（其中'e C 是常量）和i e i e T T T k k /)(0⋅=（其中i T k )(0是金属物正常平衡态下的比热容）。
耦合系数γ和最新的测量结果在资料中给出。
方程（1-3）中有三个特征时间量e τ、i τ和L τ，其中γτ/e e C =是电子的冷却时间，γτ/i i C =是晶格的加热时间（i e ττ<<），而L τ是激光脉冲的持续时间。
这三个参数定义了激光和金属相互作用的三种不同环境，分别称为飞秒，皮秒和纳秒环境。
飞秒脉冲首先我们考虑到激光脉冲持续时间小于电子冷却时间，e L ττ<<。
对于e t τ<<，可写成e e e T t T C γ>>/，忽略掉电子-晶格耦合。
所以（1）式可以很容易的解得。
由于用一般解法解决此式会非常繁琐，所以在我们的公式里忽略电子热导率。
这样就能得出，在条件满足2-<ατL e D ，则e e e C k D /=就是电子热能扩散系数。
可将（1）式还原成为可得到这里0)(I t I =是假定的常数，A I I a 0=，而)0(0e T T =是初始温度。
最终激光脉冲电子温度有下式给出规定0)(T T L e >>τ，L a a I F τ=是激光吸引的影响，αδ/2=是表面厚度。
激光脉冲引起的电子和晶格的温度变化由公式(1-3)描述，其中S=0.电子和晶格的初始温度条件由（6）式给出，其中0T T i =。
由于能量传输到晶格，热量导入了物体的其他地方，在激光脉冲后，电子得以快速冷却。
因为电子冷却时间很短，（2）式就能写成i L e i t T T ττ/)(≈（此处初始晶格的温度被忽略了）。
晶格可到达的温度已经由电子平均冷却时间γττ2/)('L e e a e T C =决定了，可以得到关于金属电子收到飞秒激光照射后的热运动，在去年已经进行了集中的研究。
研究展示了在1ps 内，电子的快速冷却同时有大量能量传输到晶格之中。
实验揭示了当i i T C 增长到大于Ωρ出现明显的蒸发现象，其的ρ是密度，Ω为单位体积物体的蒸发热量。
利用（7）式，可写出出现此蒸发现象所需的条件其中αρ/Ω≈th F ，th F 是飞秒脉冲产生蒸发的阈值激光能量密度。
而激光溶解深度百分比由L 表示这个对数的得出依赖于激光能量密度所对应的溶解深度已经由激光溶解有机聚合物中给出了。
由于用飞秒激光进行溶解时，接触到固体的时间非常短就能完成溶解过程，所以把这个过程看作固体直接气化（或者固体直接液化）。
这时的晶格在1ps 内被加热，结果就是物体变为气态或者离子态，继而在真空中快速的扩散。
整个过程的热传导在一次近似中就被忽略掉了。
实践证实了，飞秒激光加工的利处在于能够给金属（以及其他固体）加工提供一个精确而又干净的加工过程。
皮秒脉冲现在我们开始讨论皮秒激光溶解技术，所有结论都建立在以下条件i L e τττ<<<<之上。
由e e e T t T C γ<</得到e t τ>>，（1）式的电子温度变成稳定的，（1-3）式可化为（2）式为晶格温度，写为积分形式。
方程描述了被激光溶解的金属在e L ττ>>下的受热情况。
当条件i t τ<<被满足时，由于电子温度是稳定的，则（11）式可被简化。
忽略0T ，就得到公式表明。
在飞秒环境下，晶格温度的保持远少于电子温度。
这就允许我们在公式（10）中忽略晶格温度。
当条件满足e e e T T k γα<<2，对（10）式和（12）式的分析就变得十分简单了。
在此情况下，由于能量转移至晶格中，导致电子冷却。
电子温度和晶格温度在激光照射后由公式给出。
我们注意到，晶格在被激光照射后所能达到的温度又能由电子冷却时间决定。
有L e ττ<<，激光照射过后的晶格温度和理论上可达到的晶格温度基本相等。
在飞秒和皮秒条件下，（7）式和（13）式表示晶格温度的式子是相同的。
因此，（8）式中给出的关于强蒸发的条件，（9）式中，脉冲的能量密度阈值和溶解深度均不改变。
这样的话，在皮秒范围内，溶解深度和激光能量的对数依然成立。
在我们的推导中，都忽略了被溶解物中电子的热传导。
这样的假设在描述皮秒范围内激光溶解金属的研究中就显得很粗略。
在此条件下的激光溶解都伴有电子热传导和金属内部被融化区域的形成。
尽管如此，在表面区域我们仍将蒸发看作由固体直接气化（或者固体直接液化）的变化过程，而在内部的液化只是降低了溶解过程的精确性（见下篇）。
纳秒脉冲在此简单讨论下纳秒激光溶解技术，以下各式均满足条件i L ττ>>。
如此，电子和晶格温度就有T T T i e ==，（1-3）式就简化为各种实验和理论的研究指出，激光会对金属目标加热。
在此激光范围内，被吸收的激光能量先加热金属表面至熔点，然后再至蒸发温度。
比起融化，金属蒸发需要更多的能量。
在整个过程中，主要的能量缺失在热传导入被溶解物的时发生的。
热量穿透深度由21)(~Dt l 决定，D 是热散失系数，i C k D /0=。
注意到长波脉冲溶解金属的普遍条件为12>>ατL D 。
被溶解金属内单位体积的能量存储量是l t I E a m ρ/~。
当时间th t t =，能量变的比蒸发热所需能量Ω更多，蒸发现象就这样发生了。
由条件Ω~m E 可得到2)/(~I D t th ρΩ。
如此可知，强蒸发发生的条件就是Ω>m E （或表示为th L t >τ），就公式分别写出了激光强度和能量密度。
阈值激光密度是随着长波脉冲的蒸发而增长，增长率为21Lτ。
长波激光脉冲溶解需要足够时间，使热流传到金属中而且相对比较深层的融化原料。
由于液态金属的蒸发现象，在真空中使用纳秒激光精确的溶解金属是非常困难的。
2、实验方案以及结果现在我们讨论低能量密度激光溶解物体的实验结果。
蓝宝石激光系统基于啁啾激光的扩展技术。
在材料【22】中对重要的步骤进行了细致的描述。
这个系统提供给780nm 波长的激光脉冲高达100mJ 的能量。
由于CPA 技术，脉冲持续时间的变化范围能够从200fs 到400ps 。
但脉冲持续时间与脉冲宽度无关，脉冲宽度始终不变（约为8nm ）。
脉冲持续时间的度量，如果低于10ps ，由一种自相关器给出，而高于10ps 的则由一台快速皮秒相机来进行测量（Hadland ，IMACON 500）。
当再生放大器没有被使用的时候，脉冲宽度在3-5ns 的激光会被飞秒振荡器捕获（Coherent,MiraBasic ）。
再生放大器的运作与振荡器相同，而且对一些特别宽度的脉冲会特别的方便。
纳秒脉冲持续时间会由一个光电二极管分别连接到一个快速采样示波器和一个快速移动相机上。
实验在低能量密度的环境（2/51.0cm J F -=）中进行，并以成像几何的方法显示出来。
把一个狭缝（mm d 5=）放置在光路上，就会被一个焦距为140mm 得石英透镜映射到目标物体表面成像（缩小倍数约为30/1）。
激光通路的直径约为20mm 。
如同用钢，铜，氮化铝或是硅等板材作为溶解目标。
这些板材至于至于真空环境中，且周围压力低于mbar 410-，并由电脑控制其x,y,z 坐标轴的位置。
那些钻透目标板材时所需要的关于脉冲的数据，由一个安装在目标物上的光电二极管控制着。
最开始，我们对激光作用于金属目标提出结论。
对m μ100厚度的钢泊（在真空中）以不同的频率的激光脉冲进行打孔，分别是：飞秒，皮秒和纳秒。
图1为飞秒脉冲溶解的示意图，还有以频率为200fs,激光能量为J μ120，2/5.0cm J F =的激光所打出的孔的照片。
图1、上方为飞秒脉冲溶解的示意图。
下方为以频率为200fs,激光能量为J μ120，2/5.0cm J F =的飞秒激光对厚度为mμ100的钢泊进行打孔的SEM 照片。
就像我们看到的一样，没有融化金属的痕迹。