超短脈沖激光在噴油嘴鉆孔的應用 

超短脈沖激光技術的工業(yè)化應用和其他成熟的激光技術相比，尚處于初期階段，關鍵在于激光和材料之間的相互周期。參照圖一，在冷加工領域里，材料和激光的相互周期是10皮秒以下，與打標和燒蝕相比，相互周期短了近1000倍。轉(zhuǎn)瞬間，材料因為受到高能量密度的影響，而產(chǎn)生一個非線性吸收的效應，這是使材料瞬間升華。 

在汽車發(fā)動機、柴油與汽油注射器的噴油嘴加工中，就利用了超短脈沖激光器，在噴油嘴上鉆出細微的小孔。激光能鉆出排列復雜以及非一致的細微孔徑。這種結構能使發(fā)動機提高燃燒效率，產(chǎn)生高達20%的燃料節(jié)省率。激光也不會受發(fā)動機級別的限制，是一種高柔性的制造工具。所以不論是城市小轎車所用的小型發(fā)動機或是豪華轎車的較大型發(fā)動機，都能運用這項技術。

激光在1s內(nèi)發(fā)出了無數(shù)個脈沖，輻射在材料上。每個單脈沖都能幾乎不產(chǎn)生熱效應的去除材料。噴油嘴的孔徑一般在0.05–0.2mm之間。同時，不同的鉆孔工藝，包括沖擊鉆孔、螺旋鉆孔等，可以滿足不同的直徑需求，同時也能實現(xiàn)工差在1μm以內(nèi)的高精度。超短脈沖激光鉆孔也基于冷加工的理念，在鉆孔過程中所產(chǎn)生的粉塵能輕易地使用排氣管吸走，不留下沉積物。因此超短脈沖能高效地鉆出高質(zhì)量的孔，而不需后續(xù)加工。 

近幾年，通快在超短脈沖激光領域里有很大的突破。TruMicro 5000的產(chǎn)品系列是全球第一個適用于工業(yè)化應用的高功率超短脈沖激光器。TruMicro 5000基于碟片的激光技術能實現(xiàn)高達150W的平均功率，配備了雙回路反饋的專利技術，保證了脈沖能量的高穩(wěn)定性能。除此之外，由于雙回路反饋使用了外調(diào)制器控制輸出的脈沖能量，所以能保證在不同的能量與功率參數(shù)下，光束質(zhì)量和脈寬完全不受影響。