激光加工技術利用高能激光束與材料產生物理反應,通過氣化、燒蝕或改性等方式實現材料處理。這項技術已廣泛應用于多個行業,其中金屬加工仍占主導地位,市場份額超過80%。鋼鐵、銅、鋁及其合金等硬質金屬與激光相互作用效果良好,特別適合激光加工。在普通的金屬切割和焊接應用中,通常只需關注激光功率參數即可,對加工工藝的要求相對寬松。

 然而,現代生活和高端制造業中大量使用各類非金屬材料,包括柔性材料、熱塑性聚合物、溫度敏感材料、陶瓷、半導體以及玻璃等脆性材料。這些材料在進行激光處理時,對光束特性、燒蝕程度和材料完整性控制的要求極為嚴格,往往需要實現微米甚至納米級別的精密加工。傳統的紅外激光器難以滿足這些要求,而紫外激光器則展現出獨特優勢。
 工業領域常用的紫外激光器主要包括固體晶體型和氣體型兩類。通過對紅外固體激光器進行三倍頻轉換可獲得355nm波長的紫外激光輸出,其脈沖寬度已從納秒級發展到皮秒級。氣體紫外激光器以準分子激光器為代表,在眼科手術和芯片光刻等領域有重要應用。近年來,光纖激光器也成功開發出紫外波段產品,其中皮秒級紫外光纖激光器尤為突出。
    盡管紫外激光器存在倍頻轉換過程中熱損耗大、成本較高等問題,使其功率提升面臨挑戰,但其獨特的"冷加工"特性使其成為脆性材料加工的理想選擇。這種加工方式能有效避免熱影響區,保證加工精度和材料完整性。
    