皮秒激光切割机切割玻璃的原理

激光切割机也广泛应用于非金属材料领域。它不仅能切割高硬度和高脆性的材料，如氮化硅、陶瓷、石英等；它还可以切割和加工柔性材料，如布料，纸张，塑料板，橡胶等，如果用激光裁剪衣服，可以节省10%~12%的衣服，效率提高3倍以上。

皮秒级超快速激光切割机具备有切割精度高、热能扩散低的特点，可以在热量传导到周围材料之前完成材料中断，在切割脆性材料时表示出良好的效果。

那么，皮秒激光切割机实现玻璃切割的原理是什么呢？

皮秒激光切割机切割玻璃的原理分析：

皮秒激光切割机的基本加工原理：皮秒级超快激光辐射光子，材料经过多光子吸收产生导带电子，高能级的电子在材料运动中发射声子，吸收的能量转移到晶格中，晶格发生能量沉积引起材料熔化或机械损伤，从而实现高质量的微加工。

激光切割机切割玻璃是一种易于控制、污染少的非接触式技术，给客户带来了很大的便利；同时在高速切割下具有边缘整齐、垂直度好、内部损伤小等优点，正在成为玻璃切割行业的新型解决方案。

激光切割机的切割效果与材料对波长的吸收深度有关，在玻璃的吸收光谱中，对1064nm波长的透光率>92.1%，所以皮秒级超快激光切割铝硅酸盐玻璃必须利用材料的体吸收。

超快激光产生的超短脉冲与材料的相互作用时间很短，不会给周围材料带来热影响，所以超快激光加工也叫冷加工。当激光脉冲宽度达到皮秒或飞秒量级时，可以很大程度上避免对分子热运动的影响，产生较小的热影响。

当超快激光束通过玻璃材料传播时，光束可以在两者之间的动态平衡中实现很长距离的传播，在材料中形成微米级大小的丝孔，直线电机控制玻璃工件相对于激光束运动，产生大量等间距的丝孔，通过优化丝孔间距产生沿直径方向的微裂纹。对有微裂纹的玻璃施加外力，增加微裂纹处的应力，使玻璃沿微裂纹断裂，从而达到切断的目的。在实际的玻璃切割中，优化聚焦系统和焦距可以实现重复性聚焦/散焦过程，形成稳定的穿孔。

当超快激光光束作用在玻璃材料上时，光束中心的光强低于边缘的光强，导致材料中心的折射率变化比边缘大，光束中心的传播速度比边缘慢，光束出现的非线性光学克尔效应产生自聚焦，这继续提高功率密度。直到某一阈值，材料产生低密度等离子体，减小材料的中心折射率，实现光束散焦。