近些年来，超快激光材料加工技术的创新使其可以广泛用于消费电子等工业领域。尤其是100W以上的超快激光器的量产，使可加工的工艺更具扩展性。当前的挑战是开发新的光束传输技术和工艺技术，以在工件表面上实现大能量的平均输出。目前主要限制的是工艺技术：具有高重复率的激光系统需要速度高达1000 m / s的扫描振镜，而具有高能量脉冲的激光系统需要新型的光束分束来分配激光能量。

超快激光多波束加工过程中热传播的模拟（©Fraunhofer ILT，亚琛，德国）

多光束概念

更好地利用脉冲能量的一个选择是多波束概念，其指的是将激光束分成许多子束。自2012年以来，在弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT）团队一直在研究这项技术。专家们已经掌握了使衍射元件（DOE）在200多个微小和纳米结构中进行目标应用， 允许在亚微米范围内获得精确的结果。

他们使用湿化学技术以极高的精度蚀刻到玻璃中的结构化表面来实现DOE，因此DOE的静态光束分布比基于液晶调制器的动态光束整形方法更加精确和耐用。为了有效的材料处理，激光束通过DOE转换成具有许多平行的子束矩阵。使用扫描仪系统和f-theta光学系统，然后将平行小光束聚焦在工件上，并且可以沿着所既定路径在工件上同时移动。

每秒可实现钻12,000个精密孔

当在厚度为10到50μm的金属膜上钻孔时，多束技术证明了它的实用价值。诸如蚀刻的传统方法往往需要准备工作和返工，激光钻孔则不再需要这些工作和返工，所以多波束技术适用于周期性结构，并且需要平滑，平坦的表面。

在微钻技术中，ILT的团队实现了极高的精度。凭借其新的多束系统，亚琛的专家能够创建直径小于1微米的精密孔，并且每个微孔之间的间距可以减小到几微米，为了提高速度量，他们使用生成200多个子束的DOE。 通过这种方式，他们已经设法每秒生产超过12,000个孔，每个孔的出口直径小于1微米。研究人员目前的目标是在不损失任何质量的情况下进一步提高钻探速度，在不久的将来，有望实现的钻探速度为每秒20,000个钻孔。

本文译自www.laserfocusworld.com/articles/2019/03/ultrafast-laser-technology-drills-12-000-holes-per-second-with-1-m-diameter.html

Kevin编译编辑

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