펨토초 레이저와 피코초 레이저의 차이점

펨토초 레이저 시스템과 피코초 레이저 시스템은 정밀 가공, 의료 치료 및 과학 연구에 사용되는 초단파 펄스 레이저 장치입니다. 두 시스템의 펄스 폭은 여러 수준에서 차이가 나며, 이로 인해 빛과 물질 간의 상호작용 메커니즘에 큰 차이가 발생합니다. 그 결과, 가공 품질, 열 영향 제어, 재료 적합성 측면에서 서로 다른 특성을 나타냅니다.

1. 펄스 폭 비교

펨토초 레이저 펄스 폭: 약 10⁻¹⁵초 수준

피코초 레이저 펄스 폭: 약 10⁻¹²초 수준

펄스 폭이 짧을수록 물질 내 에너지 축적 시간이 짧아져 상당한 열 확산을 방지하고 '냉각 가공' 특성을 형성하게 됩니다. 펨토초 레이저는 초단파 펄스 범위 내에서 더 높은 피크 전력 밀도와 더 작은 열 영향 영역을 제공합니다.

2. 빛-물질 상호작용 메커니즘
2.1 피코초 레이저

피코초 펄스는 고출력 피크를 이용한 광이온화를 달성할 수 있다. 다광자 흡수 및 비선형 효과를 통해 물질은 급속한 용융과 기화를 겪는다. 가공 중에는 여전히 일정한 열 영향 영역이 존재한다. 피코초 레이저는 금속, 세라믹, 유리의 마이크로 가공에 적합하다.

2.2 펨토초 레이저

펨토초 펄스는 더 높은 피크 출력을 제공하며 전자 여기 및 결합 파괴를 극도로 짧은 시간 내에 완료하여 비열적 제거 메커니즘을 형성한다. 거의 용융층이 없고 잔여물도 최소화되어 열에 민감한 재료나 저손상 가공이 요구되는 고정밀 구조에 적합하다.

3. 응용 분야
3.1 피코초 레이저 응용 분야

금속 마이크로 조각

유리 드릴링 및 표면 스크라이빙

PCB 마킹 및 마이크로 홀 가공

휴대폰 케이스 표면 텍스처링 및 부드러운 청소

의료 피부과 장비

피코초 레이저는 산업용 생산 환경에서 안정성을 제공하며 중간에서 고정밀 가공 작업에 적합합니다.

3.2 펨토초 레이저 응용 분야

정밀 광학 유리 내각각 및 소재 변형

반도체 웨이퍼 다이싱 및 저손상 절단

안과 각막 수술

폴리머 및 취성 재료의 저열 손상 가공

펨토초 레이저는 고급 제조 및 과학 연구에 적합하지만 더 높은 환경 안정성을 요구합니다.

4. 공정 차이

피코초 공정: 재료가 미세한 용융과 약간의 재응고층을 형성하며, 종종 후처리가 필요하며 중간 속도 및 중간 정밀도 작업에 적합함.

펨토초 공정: 재료가 용융이나 탄화 없이 직접 이온화되어 제거되며 매끄러운 가장자리를 형성함. 고정밀 및 초소형 구조 제작에 적합함.

5. 장비 선택 원칙

비용 중심 요구 사항: 피코초 레이저를 선택하십시오.

고정밀 및 최소 열 영향 요구 사항: 펨토초 레이저를 선택하십시오.

유리, 웨이퍼 및 폴리머의 마이크로 가공: 펨토초 레이저를 우선 고려하십시오.

금속 각인, 마킹 및 마이크로 홀 가공: 피코초 레이저가 더 나은 비용 대비 성능을 제공합니다.

펨토초 레이저는 피코초 레이저보다 더 짧은 펄스 지속 시간과 더 높은 피크 출력을 제공하여 거의 열 영향이 없는 가공이 가능합니다. 피코초 레이저는 비용, 안정성 및 일반 가공 능력 측면에서 장점을 제공합니다. 사용자는 공정 요구사항, 정밀도 수준, 재료 특성 및 예산에 따라 적절한 극초단파 레이저 장비를 선택해야 합니다.