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時至今日，激光加工技術因其高效率，高精度，非接觸式加工等特點，已經成為了工業應用的寵兒，為優質，高效，環保的加工生產開辟了廣闊的前景。

激光，作為新興加工技術，面臨著更多的挑戰。由“熱加工”效應所帶來的熱影響區，熔凝殘渣及應變裂紋是限制工件加工精度，效率和工藝重復性提高的主要原因。

CO2激光，光纖激光以及半導體激光是目前工業應用中的主流激光，其激光脈寬都在微秒，納秒水平。這一脈寬水平的激光是通過光熱作用來移除材料，都會有“熱加工”效應。

伴隨著工業應用的發展，對加工的可行性，加工的品質以及加工的效率都提出了更高的要求。對于激光微加工領域一些要求嚴苛的加工任務來說，“熱加工”所衍生的不良效果使得微秒，納秒級脈寬水平的激光無法滿足其要求。

為了進一步提高加工精度，減少加工過程中存在的熱影響以及熱影響帶來的衍生不良效果，皮秒激光逐漸滲透到工業應用領域。皮秒激光打標機具有皮秒級超短脈寬，加工材料時激光光子直接破壞目標材料的結合鍵，這相對來說是一種“冷”加工過程，熱影響區很小，幾乎沒有熱影響區，整個加工過程很干凈，沒有重鑄材料，因而很少需要后期再加工。皮秒激光這些特點注定了它在激光微加工領域的重要地位。

高功率皮秒激光器以其高峰值功率、窄脈沖寬度（10-12s）,在材料精細微加工、LED芯片劃片、太陽能光伏，科學研究等領域得到了廣泛的應用。相對于傳統納秒激光（10-9s），采用皮秒激光打標機加工材料，具有加工精度高、熱效應極小、加工邊緣無毛刺等優點。

相對于飛秒激光（10-15s），皮秒激光也有不少優勢，由于不需要為了放大而展寬和壓縮脈沖，皮秒激光器結構相對簡單，因此成本效益更高，性能更可靠。同時，皮秒脈沖仍短到足以應付非常精確和無應力的微細加工。

目前國內工業領域對于皮秒激光器的需求量很大，一年要在800臺以上，大部分依賴于進口，價格昂貴，維護也非常麻煩。國內有幾家提供皮秒激光器產品，受限于穩定性問題，市場占有率較低。

工業用高功率皮秒激光器單脈沖能量通常需要達到微焦，甚至亞毫焦量級，而鎖模種子激光器的頻率達到MHz以上，種子的單脈沖能量通常為nJ量級，為了獲得高的單脈沖能量，可以通過選脈沖技術將種子頻率降低，然后通過高增益放大器實現高單脈沖能量輸出。

皮秒激光打標機的皮秒激光器工作結構主要包括種子激光器，選脈沖單元和放大器三個部分。MHz高頻種子光脈沖通過聲光或者電光調制器，選出kHz激光脈沖，脈沖再經過單級或者多級放大實現高單脈沖能量輸出。