เลเซอร์อัลตราฟาสต์คืออะไร?

คำนิยาม

เลเซอร์อุลตราฟาสต์เป็นเลเซอร์พัลส์สั้นพิเศษที่มีความเข้มข้นสูงชนิดหนึ่งที่มีความกว้างพัลส์น้อยกว่าหรืออยู่ในระดับพิโควินาที (2-10 วินาที) ซึ่งกำหนดขึ้นตามรูปคลื่นพลังงานที่ส่งออก คำจำกัดความนี้เกี่ยวข้องกับ "ปรากฏการณ์อุลตราฟาสต์" ปรากฏการณ์อุลตราฟาสต์หมายถึงปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในกระบวนการทางกายภาพ เคมี หรือชีวภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในระบบจุลภาคของสสาร ในระบบอะตอมและโมเลกุล มาตราส่วนเวลาของการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลอยู่ในระดับพิโควินาทีถึงเฟมโตวินาที ตัวอย่างเช่น ช่วงเวลาของการหมุนของโมเลกุลอยู่ในระดับพิโควินาที และช่วงเวลาของการสั่นสะเทือนอยู่ในระดับเฟมโตวินาที เมื่อความกว้างพัลส์ของเลเซอร์ไปถึงระดับพิโควินาทีหรือเฟมโตวินาที ก็สามารถหลีกเลี่ยงอิทธิพลที่มีต่อการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนโดยรวมของโมเลกุลได้เป็นส่วนใหญ่ (การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลคือสาระสำคัญในระดับจุลภาคของอุณหภูมิของสสาร) และวัสดุจะถูกสร้างขึ้นในระดับมาตราส่วนเวลาของการสั่นสะเทือนของโมเลกุล อิทธิพลดังกล่าวช่วยให้การบรรลุวัตถุประสงค์ของการประมวลผลลดผลกระทบจากความร้อนลงอย่างมาก

ประเภท

มีวิธีการจำแนกประเภทเลเซอร์อยู่หลายวิธี โดยวิธีการจำแนกประเภทที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด 4 วิธี คือ การจำแนกประเภทตามสารทำงาน การจำแนกประเภทตามรูปคลื่นพลังงานขาออก (โหมดการทำงาน) การจำแนกประเภทตามความยาวคลื่นเอาต์พุต (สี) และการจำแนกประเภทตามกำลัง

ในจำนวนนี้ เลเซอร์สามารถแบ่งตามรูปคลื่นพลังงานที่ส่งออกได้เป็น เลเซอร์ต่อเนื่อง เลเซอร์แบบพัลส์ และเลเซอร์แบบกึ่งต่อเนื่อง:

เลเซอร์ต่อเนื่อง

เป็นเลเซอร์ที่ปล่อยคลื่นพลังงานที่เสถียรอย่างต่อเนื่องตลอดชั่วโมงการทำงาน มีลักษณะเด่นคือมีกำลังสูง สามารถประมวลผลวัสดุที่มีปริมาณมากและจุดหลอมเหลวสูง เช่น แผ่นโลหะ

พัลซ์เลเซอร์

เลเซอร์พัลส์จะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของพัลส์ โดยแบ่งตามความกว้างของพัลส์ได้เป็นเลเซอร์มิลลิวินาที เลเซอร์ไมโครวินาที อุปกรณ์ปิดเครื่องนาโนวินาที เลเซอร์พิโกวินาที เลเซอร์เฟมโตวินาที และเลเซอร์แอตโตวินาที ตัวอย่างเช่น หากเลเซอร์พัลส์มีความกว้างของพัลส์ระหว่าง 2-2 นาโนวินาที ซึ่งเราเรียกว่าเลเซอร์นาโนวินาที เป็นต้น เราเรียกว่าเลเซอร์พิโกวินาที เลเซอร์เฟมโตวินาที เลเซอร์แอตโตวินาที และเลเซอร์อัลตราฟาสต์ พลังงานของเลเซอร์พัลส์จะต่ำกว่าเลเซอร์ต่อเนื่องมาก แต่ความแม่นยำในการประมวลผลจะสูงกว่าเลเซอร์ต่อเนื่อง และโดยทั่วไป ยิ่งความกว้างของพัลส์แคบ ความแม่นยำในการประมวลผลก็จะสูงขึ้น

เลเซอร์กึ่ง CW

สามารถปล่อยเลเซอร์พลังงานสูงที่ค่อนข้างสูงซ้ำๆ ได้ภายในระยะเวลาหนึ่ง และตามทฤษฎีแล้ว ยังเป็นเลเซอร์แบบพัลส์อีกด้วย

รูปคลื่นพลังงานที่ส่งออกของเลเซอร์ทั้ง 3 ตัวข้างต้นสามารถอธิบายได้ด้วยพารามิเตอร์ "รอบหน้าที่" สำหรับเลเซอร์ รอบหน้าที่สามารถตีความได้ว่าเป็นอัตราส่วนของเวลาของพลังงานที่ส่งออกของเลเซอร์เทียบกับเวลาทั้งหมดภายในรอบพัลส์

รอบการทำงานของเลเซอร์แบบ CW (=1) > รอบการทำงานของเลเซอร์แบบกึ่ง CW > รอบการทำงานของเลเซอร์แบบพัลส์ โดยทั่วไป ยิ่งความกว้างของพัลส์ของเลเซอร์แบบพัลส์แคบ รอบการทำงานก็จะยิ่งต่ำลง

ในด้านการประมวลผลวัสดุ เลเซอร์แบบพัลส์เป็นผลิตภัณฑ์เปลี่ยนผ่านของเลเซอร์แบบต่อเนื่องในตอนแรก เนื่องจากกำลังส่งออกของเลเซอร์แบบต่อเนื่องไม่สามารถสูงได้มากนักเนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น ความสามารถในการรับน้ำหนักของส่วนประกอบหลักและระดับเทคโนโลยีในช่วงเริ่มต้น และวัสดุไม่สามารถให้ความร้อนถึงจุดหลอมเหลวได้ ข้างต้นนี้บรรลุวัตถุประสงค์ของการประมวลผล หากใช้เทคนิคบางอย่างเพื่อรวมพลังงานส่งออกของเลเซอร์ไว้ที่พัลส์เดียว ดังนั้น แม้ว่ากำลังรวมของเลเซอร์จะไม่เปลี่ยนแปลง แต่กำลังทันทีในเวลาของพัลส์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งตอบสนองความต้องการของการประมวลผลวัสดุ ต่อมา เทคโนโลยีเลเซอร์แบบต่อเนื่องค่อยๆ พัฒนา และพบว่าเลเซอร์แบบพัลส์มีข้อได้เปรียบอย่างมากในความแม่นยำของการประมวลผล เนื่องจากเอฟเฟกต์ความร้อนของเลเซอร์แบบพัลส์ที่มีต่อวัสดุมีขนาดเล็กลง และยิ่งความกว้างของพัลส์เลเซอร์แคบลง เอฟเฟกต์ความร้อนก็จะน้อยลง และขอบของวัสดุที่ประมวลผลมีความเรียบเนียนมากขึ้น ความแม่นยำในการประมวลผลที่สอดคล้องกันก็จะสูงขึ้น

ชิ้นส่วน

ความต้องการหลัก 2 ประการของเลเซอร์ความเร็วสูง: พัลส์อัลตราสั้นที่มีความเสถียรสูงและพลังงานพัลส์สูง โดยทั่วไป พัลส์อัลตราสั้นสามารถรับได้โดยใช้เทคโนโลยีการล็อกโหมด และพลังงานพัลส์สูงสามารถรับได้โดยใช้เทคโนโลยีการขยายสัญญาณ CPA ส่วนประกอบหลักที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ออสซิลเลเตอร์ สแตรชเชอร์ แอมพลิฟายเออร์ และคอมเพรสเซอร์ ในบรรดาส่วนประกอบเหล่านี้ เทคโนโลยีออสซิลเลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์เป็นเทคโนโลยีที่ยากที่สุด และยังเป็นเทคโนโลยีหลักของบริษัทผู้ผลิตเลเซอร์ความเร็วสูงอีกด้วย

oscillator

ในออสซิลเลเตอร์ จะได้รับพัลส์เลเซอร์ความเร็วสูงโดยใช้เทคนิคการล็อกโหมด

แคร่หาม

เครื่องยืดจะยืดพัลส์เมล็ดพันธุ์ femto2 ออกจากกันในช่วงเวลาที่มีความยาวคลื่นต่างกัน

เครื่องขยายเสียง

ใช้เครื่องขยายเสียงที่มีเสียงแหลมเพื่อเพิ่มพลังให้กับพัลส์ที่ยืดออกนี้ให้เต็มที่

คอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์จะนำสเปกตรัมที่ขยายของส่วนประกอบต่างๆ มารวมกันและคืนสู่ความกว้างเฟมโต2 ทำให้เกิดพัลส์เลเซอร์เฟมโต2 ที่มีพลังงานทันทีที่สูงมาก

การใช้งาน

หากเปรียบเทียบกับเลเซอร์ระดับนาโนวินาทีและมิลลิวินาที แม้ว่าพลังงานโดยรวมของเลเซอร์ความเร็วสูงจะต่ำกว่า เนื่องจากเลเซอร์นี้จะส่งผลโดยตรงกับมาตราเวลาของการสั่นของโมเลกุลของวัสดุ จึงทำให้เกิด "การประมวลผลแบบเย็น" ในความหมายที่แท้จริง ดังนั้นความแม่นยำในการประมวลผลจึงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

เนื่องจากคุณลักษณะที่แตกต่างกัน เลเซอร์ต่อเนื่องกำลังสูง เลเซอร์แบบพัลส์ไม่เร็วมาก และเลเซอร์เร็วมาก มีความแตกต่างอย่างมากในสาขาการประยุกต์ใช้ปลายน้ำ:

เลเซอร์ต่อเนื่องกำลังสูง (และเลเซอร์แบบกึ่งต่อเนื่อง) ใช้สำหรับการตัด การเผาผนึก การเชื่อมโลหะ, งานหุ้มผิว, งานเจาะ, 3D การพิมพ์วัสดุโลหะ

เลเซอร์พัลส์แบบไม่เร็วพิเศษใช้สำหรับการทำเครื่องหมายวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ การประมวลผลวัสดุซิลิกอน การแกะสลักอย่างแม่นยำ ของพื้นผิวโลหะ การทำความสะอาดพื้นผิวโลหะ การเชื่อมโลหะอย่างแม่นยำ การกลึงโลหะด้วยไมโคร

เลเซอร์ความเร็วสูงใช้สำหรับตัดและเชื่อมวัสดุโปร่งใส เช่น แก้ว PET และแซฟไฟร์ และวัสดุแข็งและเปราะบาง การทำเครื่องหมายความแม่นยำ, ศัลยกรรมจักษุ, การทำให้วัสดุเกิดความเฉื่อยด้วยกล้องจุลทรรศน์ และการกัดกร่อนของวัสดุ

จากมุมมองการใช้งาน เลเซอร์ CW ​​กำลังสูงและเลเซอร์ความเร็วสูงแทบไม่มีความสัมพันธ์ในการทดแทนซึ่งกันและกัน เลเซอร์ทั้งสองชนิดนี้เปรียบเสมือนขวานและแหนบ และขนาดของเลเซอร์ทั้งสองชนิดนี้ก็มีข้อดีและข้อเสียในตัว การใช้งานต่อเนื่องของเลเซอร์พัลส์ที่ไม่ความเร็วสูงนั้นมีความทับซ้อนกับเลเซอร์ต่อเนื่องและเลเซอร์ความเร็วสูงบางส่วน จากผลลัพธ์จริง ภายใต้การใช้งานเดียวกัน กำลังของเลเซอร์ทั้งสองชนิดนี้ไม่ดีเท่าเลเซอร์ต่อเนื่อง และความแม่นยำของเลเซอร์ทั้งสองชนิดนี้ไม่ดีเท่าเลเซอร์ความเร็วสูง นอกจากนี้ ประสิทธิภาพด้านต้นทุนยังโดดเด่นกว่าอีกด้วย

โดยเฉพาะเลเซอร์อัลตราไวโอเลตนาโน 2nd แม้ว่าความกว้างของพัลส์จะไม่ถึงระดับพิกโค 2nd แต่ความแม่นยำในการประมวลผลก็ดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับเลเซอร์นาโน 2nd สีอื่นๆ เลเซอร์นี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลและการผลิตผลิตภัณฑ์ 3C ในอนาคต เมื่อต้นทุนของเลเซอร์อัลตราไวโอเลตลดลง เลเซอร์นี้อาจครองตลาดนาโน 2nd อัลตราไวโอเลตได้

เลเซอร์อัลตราฟาสต์สามารถประมวลผลแบบเย็นได้จริงและมีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการประมวลผลที่แม่นยำ เมื่อเทคโนโลยีการผลิตเลเซอร์อัลตราฟาสต์ค่อยๆ พัฒนาเต็มที่ ต้นทุนก็จะลดลงเรื่อยๆ ในอนาคต คาดว่าจะใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านชีววิทยาทางการแพทย์ อวกาศ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค การแสดงแสง สิ่งแวดล้อมด้านพลังงาน เครื่องจักรความแม่นยำ และอุตสาหกรรมต่อเนื่องอื่นๆ

เครื่องสำอางค์ทางการแพทย์

เลเซอร์ความเร็วสูงสามารถใช้ในอุปกรณ์การผ่าตัดตาทางการแพทย์และอุปกรณ์เสริมความงามได้ เลเซอร์ Femto2nd ใช้ในการผ่าตัดสายตาสั้นและเป็นที่รู้จักในชื่อ "การปฏิวัติอีกครั้งในการผ่าตัดแก้ไขสายตา" หลังจากใช้เทคโนโลยีการเบี่ยงเบนของคลื่นหน้า แกนตาของผู้ป่วยสายตาสั้นมีขนาดใหญ่กว่าแกนตาปกติ ดังนั้นในสภาวะที่ลูกตาผ่อนคลาย โฟกัสของแสงขนานหลังจากการหักเหแสงโดยระบบหักเหแสงของตาจะตกอยู่ด้านหน้าจอประสาทตา การผ่าตัดด้วยเลเซอร์ Femto2nd สามารถกำจัดกล้ามเนื้อส่วนเกินในมิติแกนกลางและฟื้นฟูระยะห่างแกนกลางให้กลับมาเป็นปกติ การผ่าตัดด้วยเลเซอร์ Femto2nd มีข้อดีคือมีความแม่นยำสูง ปลอดภัยสูง มีเสถียรภาพสูง เวลาผ่าตัดสั้น และสบายตัวสูง และได้กลายเป็นวิธีการผ่าตัดสายตาสั้นที่เป็นกระแสหลักที่สุดวิธีหนึ่ง

ในด้านความสวยงาม เลเซอร์ความเร็วสูงสามารถใช้เพื่อลบเม็ดสีและไฝเฉพาะจุด ลบรอยสัก และปรับปรุงริ้วรอยก่อนวัยของผิวได้

ชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เลเซอร์อัลตราฟาสต์เหมาะสำหรับการประมวลผลวัสดุโปร่งใสที่แข็งและเปราะบาง การประมวลผลฟิล์มบาง การทำเครื่องหมายที่แม่นยำ ฯลฯ ในกระบวนการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค กระจกนิรภัยสำหรับโทรศัพท์มือถือและแซฟไฟร์เป็นวัสดุแข็ง เปราะบาง และโปร่งใสที่เป็นตัวแทนในวัตถุดิบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค โดยเฉพาะแซฟไฟร์ เนื่องจากมีความแข็งและความเปราะบางสูง ประสิทธิภาพและอัตราผลผลิตของวิธีการตัดแบบดั้งเดิมจึงต่ำมาก ปัจจุบันแซฟไฟร์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย ใช้กันอย่างแพร่หลายในนาฬิกาอัจฉริยะ ฝากล้องโทรศัพท์มือถือ ฝาโมดูลลายนิ้วมือ ฯลฯ เลเซอร์อัลตราไวโอเลตนาโน 2 และเลเซอร์อัลตราฟาสต์เป็นวิธีการทางเทคนิคหลักในการตัดแซฟไฟร์ในปัจจุบัน และผลการประมวลผลของเลเซอร์อัลตราฟาสต์ดีกว่าเลเซอร์อัลตราไวโอเลตนาโน 2 นอกจากนี้ วิธีการประมวลผลที่ใช้โดยโมดูลกล้องและโมดูลลายนิ้วมือส่วนใหญ่เป็นเลเซอร์นาโน 2 และพิโค 2 สำหรับการตัดหน้าจอโทรศัพท์มือถือแบบยืดหยุ่น (หน้าจอพับได้) และหน้าจอที่เกี่ยวข้อง 3D การเจาะกระจกในอนาคต เทคโนโลยีกระแสหลักน่าจะเป็นเลเซอร์ความเร็วสูง

เลเซอร์ความเร็วสูงยังมีการใช้งานที่สำคัญในการผลิตแผง เลเซอร์ความเร็วสูงสามารถใช้ในการตัดโพลาไรเซอร์ OLED การลอก และการซ่อมแซมระหว่างการผลิต LCD/OLED

สำหรับ OLED วัสดุโพลีเมอร์นั้นไวต่ออิทธิพลของความร้อนเป็นพิเศษ นอกจากนี้ ขนาดและระยะห่างของเซลล์ที่ผลิตในปัจจุบันนั้นเล็กมาก และขนาดการประมวลผลที่เหลือก็เล็กมากเช่นกัน กระบวนการตัดแบบเดิมเช่นก่อนหน้านี้ไม่เหมาะสำหรับปัจจุบันอีกต่อไป ความต้องการในการผลิตของอุตสาหกรรม และตอนนี้มีข้อกำหนดการใช้งานสำหรับหน้าจอรูปทรงพิเศษและหน้าจอแบบเจาะรู ซึ่งเกินขีดความสามารถของงานฝีมือแบบดั้งเดิม ด้วยวิธีนี้ ประโยชน์ของเลเซอร์อัลตราฟาสต์จึงสะท้อนออกมา โดยเฉพาะเลเซอร์อัลตราไวโอเลต pico2nd หรือแม้แต่เลเซอร์ femto2nd ซึ่งมีโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดเล็กและเหมาะสำหรับการใช้งานที่ยืดหยุ่นมากขึ้น เช่น การประมวลผลเส้นโค้ง

การเชื่อมไมโคร

สำหรับสื่อแข็งโปร่งใส เช่น แก้ว จะเกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การดูดกลืนแบบไม่เชิงเส้น ความเสียหายจากการหลอมละลาย การก่อตัวของพลาสมา การระเหย และการแพร่กระจายของเส้นใย เมื่อเลเซอร์พัลส์อัลตราสั้นแพร่กระจายในสื่อ รูปภาพแสดงปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในการโต้ตอบระหว่างเลเซอร์พัลส์อัลตราสั้นและวัสดุแข็งภายใต้ความหนาแน่นกำลังและมาตราส่วนเวลาที่แตกต่างกัน

เนื่องจากเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ไมโครพัลส์สั้นพิเศษไม่จำเป็นต้องแทรกชั้นกลาง มีประสิทธิภาพสูง ความแม่นยำสูง ไม่มีผลความร้อนในระดับมหภาค และมีคุณสมบัติทางกลและทางแสงที่เหมาะสมเมื่อผ่านกระบวนการเชื่อมด้วยไมโคร จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมด้วยไมโครของวัสดุโปร่งใส เช่น แก้ว ตัวอย่างเช่น นักวิจัยได้เชื่อมฝาปิดปลายเข้ากับใยแก้วนำแสงมาตรฐานและใยแก้วนำแสงที่มีโครงสร้างจุลภาคได้สำเร็จโดยใช้พัลส์ 70 fs, 250 kHz

แสดงแสง

การประยุกต์ใช้เลเซอร์ความเร็วสูงในสาขาการส่องสว่างของจอภาพนั้นส่วนใหญ่หมายความถึงการขีดเขียนและการตัดแผ่นเวเฟอร์ LED นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งที่เลเซอร์ความเร็วสูงเหมาะสำหรับการประมวลผลวัสดุที่แข็งและเปราะบาง การประมวลผลด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงนั้นมีความเรียบของหน้าตัดสูงและการแตกของขอบที่ลดลงอย่างมาก ประสิทธิภาพและความแม่นยำได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

พลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

เลเซอร์ความเร็วสูงสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการผลิตเซลล์โฟโตวอลตาอิคได้อย่างกว้างขวาง ตัวอย่างเช่น ในการผลิตแบตเตอรี่ฟิล์มบาง CIGS เลเซอร์ความเร็วสูงสามารถทดแทนกระบวนการขีดเขียนแบบกลไกเดิมได้ และปรับปรุงคุณภาพการขีดเขียนได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับลิงก์ขีดเขียน P2 และ P3 ซึ่งแทบจะไม่มีการแตกร้าว รอยแตกร้าว หรือความเค้นตกค้าง

การบินและอวกาศ

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของใบพัดกังหัน และจากนั้นปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยฟิล์มอากาศ ซึ่งกำหนดข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับเทคโนโลยีการประมวลผลรูฟิล์มอากาศ ในปี 2018 สถาบันออพติกและกลศาสตร์ซีอานได้พัฒนาพลังงานพัลส์เดี่ยวที่สูงที่สุดในประเทศจีน เลเซอร์ไฟเบอร์ femto26nd ระดับอุตสาหกรรม 2 วัตต์ และพัฒนาอุปกรณ์การผลิตเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษหลายชุด ประสบความสำเร็จในการ "ประมวลผลแบบเย็น" ของรูฟิล์มอากาศในใบพัดกังหันเครื่องยนต์อากาศยาน เติมเต็มช่องว่างภายในประเทศ วิธีการประมวลผลนี้ล้ำหน้ากว่า EDM ความแม่นยำของวิธีการนั้นสูงกว่า และอัตราผลตอบแทนก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

นอกจากนี้ เลเซอร์ความเร็วสูงยังสามารถนำไปใช้กับการตัดเฉือนที่แม่นยำของวัสดุคอมโพสิตที่เสริมด้วยไฟเบอร์ได้ และการปรับปรุงความแม่นยำของการตัดเฉือนจะช่วยขยายการใช้งานของวัสดุคอมโพสิต เช่น คาร์บอนไฟเบอร์ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและสาขาขั้นสูงอื่นๆ

สาขาการวิจัย

เทคโนโลยีโพลีเมอไรเซชัน 2 โฟตอน (2PP) คือ “นาโนออปติก” 3D วิธีการพิมพ์ที่คล้ายกับเทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยการบ่มด้วยแสง และนักอนาคตวิทยาคริสโตเฟอร์ บาร์นัตต์เชื่อว่าเทคโนโลยีนี้อาจกลายเป็นรูปแบบกระแสหลักของ 3D การพิมพ์ในอนาคต หลักการของเทคโนโลยีโพลีเมอไรเซชัน 2 โฟตอนคือการบ่มเรซินไวต่อแสงอย่างเลือกสรรโดยใช้ "เลเซอร์พัลส์เฟมโตที่ 2" ฟังดูเหมือนการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยแสง แต่ความแตกต่างคือความหนาของชั้นขั้นต่ำและความละเอียดแกน XY ที่เทคโนโลยีโพลีเมอไรเซชัน 2 โฟตอนสามารถทำได้อยู่ระหว่าง 100 นาโนเมตรถึง 200 นาโนเมตร กล่าวอีกนัยหนึ่ง 2PP 3D เทคโนโลยีการพิมพ์มีความแม่นยำมากกว่าเทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยการอบด้วยแสงแบบดั้งเดิมหลายร้อยเท่า และสิ่งที่พิมพ์มีขนาดเล็กกว่าแบคทีเรีย

ในปัจจุบันราคาของเลเซอร์ความเร็วสูงยังคงค่อนข้างแพง ในฐานะผู้บุกเบิกในอุตสาหกรรม STYLECNC กำลังผลิตอุปกรณ์การประมวลผลด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงอยู่แล้วและได้รับการตอบรับที่ดีจากตลาด อุปกรณ์ตัดเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสำหรับโมดูล OLED ที่ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ความเร็วสูง อุปกรณ์ทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ความเร็วสูง (พิโกวินาที/เฟมโตวินาที) อุปกรณ์การประมวลผลด้วยเลเซอร์ตัดกระจกสำหรับหน้าจอแสดงผลอินฟราเรด pico2nd และเวเฟอร์กระจกอินฟราเรด pico2nd ได้เปิดตัวอุปกรณ์ตัดเลเซอร์ เครื่องหั่นลูกเต๋าอัตโนมัติ LED ที่มองไม่เห็น เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ เครื่องตัดเลเซอร์อุปกรณ์ตัดฝาครอบกระจกสำหรับโมดูลระบุลายนิ้วมือ สายการผลิตจอแสดงผลแบบยืดหยุ่น และผลิตภัณฑ์เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษหลายรุ่น

ข้อเสียข้อดี

ข้อดี

เลเซอร์อัลตราฟาสต์เป็นหนึ่งในทิศทางการพัฒนาที่สำคัญในสาขาเลเซอร์ ในฐานะเทคโนโลยีใหม่ เลเซอร์อัลตราฟาสต์มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการประมวลผลด้วยไมโครแมชชีนนิ่งที่มีความแม่นยำ พัลส์สั้นพิเศษที่สร้างขึ้นโดยเลเซอร์อัลตราฟาสต์จะโต้ตอบกับวัสดุเป็นเวลาสั้นมาก และจะไม่นำความร้อนไปยังวัสดุโดยรอบ ดังนั้น การประมวลผลด้วยเลเซอร์อัลตราฟาสต์จึงเรียกอีกอย่างว่า การประมวลผลแบบเย็น เนื่องจากเมื่อความกว้างของพัลส์เลเซอร์ถึงระดับพิโค2nd หรือเฟมโต2nd อิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของความร้อนในระดับโมเลกุลสามารถหลีกเลี่ยงได้ในระดับมาก ส่งผลให้มีอิทธิพลของความร้อนน้อยลง

เช่น เมื่อเราใช้มีดทำครัวทื่อๆ หั่นไข่เยี่ยวม้าเป็นชิ้นเล็กๆ บ่อยๆ ถ้าเราเลือกวิธีหั่นที่มีคมมีดคมๆ หน่อย จะได้ตัดไข่เยี่ยวม้าได้สวยสม่ำเสมอ นี่คือข้อดีของการหั่นไข่เยี่ยวม้าได้เร็ว

จุดด้อย

อุตสาหกรรมการผลิตขั้นสูง เช่น วงจรรวมและแผงควบคุม มีความต้องการอุปกรณ์การประมวลผลเลเซอร์ในปริมาณสูงมาก และมีความเสี่ยงที่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะไม่เป็นไปตามที่คาดหวัง

ราคาของเลเซอร์ความเร็วสูงนั้นสูง และการเปลี่ยนไปใช้ซัพพลายเออร์เลเซอร์ใหม่นั้นมีความเสี่ยงที่จะไม่สามารถขยายตลาดได้ตามที่คาดไว้สำหรับทั้งผู้ผลิตอุปกรณ์เลเซอร์และผู้ใช้ปลายทางส่วนใหญ่