国内首款百瓦工业级紫外皮秒激光器问世

超快激光器在激光微纳加工装备中扮演着至关重要的角色。凭借极窄的脉冲宽度和极高的峰值功率，超快激光在产品加工过程中能对材料进行微米级别的精确切割和细微改动，同时对材料的损伤度极低，能有效提高加工的精度和质量。然而，超快激光器的功率不足往往成为制约产品加工效率的瓶颈。为了解决这个问题，全球的激光制造厂商纷纷寻求突破，研发出更高功率的皮秒激光器，以满足高质量和高效率的激光微纳加工需求。

令人振奋的是，基于300W红外皮秒激光器平台，北京盛镭科技有限公司再度发力，于7月11日上海慕尼黑光博会现场发布了100W紫外皮秒激光器，正式将紫外皮秒激光器推向百瓦量级。

实际上，早在2021年3月的上海慕尼黑光博会上，盛镭科技就已经推出200W红外皮秒、90W绿光皮秒和60W紫外皮秒激光器。对于超快激光（尤其是紫外皮秒）功率提升的难点，盛镭科技技术负责人黄玉涛博士表示：“紫外激光都是由红外的基频转化过来的，因此首先要提升红外激光的功率，才能逐步提升绿光、紫外激光的功率。同时这里面存在一个转化效率的问题，红外激光经过两部分谐波转换才能变成紫外，因此不同波段的激光功率提升幅度也不一样。可能红外提升了100W，紫外才能提升20－30W。再加上紫外器件还存在损伤问题，可以说提升紫外激光器功率天然地难度就比较大。”

目前市面上常见的紫外皮秒激光器功率主要集中在30－50W，而盛镭之所以能将工业级紫外皮秒激光器功率提升到百瓦级别，与其在高功率红外皮秒激光器领域取得的成功和积累密不可分。黄博士介绍说：“想做出好的紫外产品必须先做出好的红外产品，这是基础。过去几年，我们在高功率红外皮秒市场实现了批量化出货，大量的应用场景为我们产品升级提供了有效反馈，给我们的产品可靠性做了大量的积累和沉淀。基于成熟的300W、500W红外皮秒激光技术平台，我们才得以实现紫外皮秒激光器功率突破百瓦大关。”

此外，黄博士还强调了红外到紫外的另一个难点问题，即器件损伤问题。为解决这一问题，盛镭科技开发了高效率的谐波转换技术，能够在较低的功率密度下实现高效率的转换。这一技术的突破，相当于减轻了原本易损伤器件所承受激光的压力，因此提升了器件使用寿命。同时，盛镭科技还针对紫外器件怕潮的特点开发了主动净化技术，确保激光器在维持高功率输出时还能保持长期的稳定可靠性。

如前文所说，盛镭科技在300－500W红外皮秒激光器优异性能的基础上，进一步开展高效率谐波转换及紫外器件寿命研究，开发了国内首款最大输出功率超过130 W、单脉冲能量大于40 μJ、脉冲宽度小于8 ps、光束质量M2＜1．15的紫外皮秒激光器。

该款激光器具备极好的光束质量、功能丰富的控制系统、良好的产品特性和优异的产品寿命（种子寿命大于20000小时和紫外模块寿命大于10000小时），可应用于碳纤维、陶瓷和晶圆切割等加工领域。

Supercontrol 2．0控制系统

100 W紫外皮秒激光器性能指标

基于窄脉宽和冷加工优势，紫外皮秒激光非常适用于加工铜等对红外、绿光反射率较高的材料，以及碳纤维、硅片、陶瓷等硬脆材料。相比于传统的五金及纳米激光加工，超短脉冲紫外激光能够有效避免纳秒激光的热效应及五金加工的高损耗，实现高效率、高质量加工。

实际上，紫外皮秒激光优势明显，应用潜力巨大。黄博士表示：“从盛镭科技的角度而言，我们开发和升级产品的规划会和国家主要的战略方向相结合，比如新能源、半导体、航空航天等。我们会根据这些应用行业的特点去改善我们光源的各项指标，解决波长、脉宽、功率等光学问题。

北京盛镭科技有限公司成立于2018年3月，位于北京经济技术开发区，2020年通过国家高新技术企业认定。尽管成立时间不长，但盛镭的核心团队均在行业内有着十年以上的技术积累。

盛镭科技透露：“我们的核心技术团队都是行业里的资深人员，有着非常深厚的技术底蕴。而盛镭自成立以来一直坚持全面自主开发，包括种子源、电控系统在内，所有的电学功能、光学指标、结构设计都能够自主掌握，而且能够进行快速迭代。我们在技术上遵循小步快跑快速迭代，在结构、电学、光学等模块不断更新，提升各项技术指标在行业内的竞争力。”

目前，盛镭科技的核心技术人员仍在上海慕尼黑光博会，期待与各位从事精密微纳加工的业内同仁一起努力，更进一步地发挥紫外超短脉冲激光的应用优势。

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