超快激光是精密加工領域新一代主流技術:超快激光器是指輸出激光的脈沖寬度在皮秒(10-12秒)級別、或小于皮秒級別的脈沖激光器，根據輸出激光的脈寬不同，超快激光器又可分為皮秒激光器、飛秒激光器、阿秒激光器等。

超快激光是能量激光領域最重要的技術方向之一，作為一種新興的材料加工技術手段，在加工精度方面有著顯著優(yōu)勢。隨著技術的逐漸成熟和成本不斷下降，超快激光市場有望在未來幾年迎來爆發(fā)。

超快激光器是指輸出激光的脈寬在皮秒(10-12秒)級別或小于皮秒級別的脈沖激光器，是激光器按照能量輸出波形進行分類的一種。

激光器有多種分類方法，其中最常用的分類方法有四種，包括以工作物質分類、以能量輸出波形(工作方式)分類、以輸出波長(顏色)分類、以功率大小分類等。

其中，按照能量輸出波形，激光器可以分為連續(xù)激光器、脈沖激光器、和準連續(xù)激光器。

連續(xù)激光器

在工作時間內連續(xù)輸出穩(wěn)定能量波形的激光器，其特點是功率較高，能夠加工體積大、熔點高的材料，如金屬板材等。

脈沖激光器

以脈沖形式輸出能量，根據脈沖寬度，脈沖激光器可進一步分為毫秒激光器、微秒激光器、納秒機關器、皮秒激光器、飛秒激光器、及阿秒激光器等;

例如，如果一臺脈沖激光器所輸出激光的脈寬在1-1000ns之間，我們稱之為納秒激光器，以此類推;我們將皮秒激光器、飛秒激光器、及阿秒激光器等，稱作超快激光器。

脈沖激光器的功率遠低于連續(xù)激光器，但加工精度高于連續(xù)激光器，且一般情況下，脈寬越窄，加工精度越高。

準連續(xù)激光器

介于連續(xù)激光器和脈沖激光器之間，可以在一定周期內重復輸出比較高能量的激光，理論上來說也是一種脈沖激光器。

以上三種激光器的能量輸出波形，也可以用“占空比”這個參數來描述，對于激光器來說，占空比可解釋為在一個脈沖循環(huán)內，有激光能量輸出的時間相對于總時間所占的比例。

在材料加工領域，最初脈沖激光器是連續(xù)激光器的過渡產品，這是由于早期受到核心元器件的承受能力、工藝水平等因素的影響，連續(xù)激光器的輸出功率不可能很高，無法將材料加熱到熔點以上從而達到加工的目的;若通過一定的技術手段，使激光的輸出能量集中在單個脈沖上，這樣雖然激光器的總功率沒有發(fā)生變化，但在脈沖發(fā)生的時間點上的瞬時功率卻大大提高，滿足了材料加工的訴求。

后來連續(xù)激光器技術逐漸成熟，人們發(fā)現脈沖激光在加工精度上有很大的優(yōu)勢，這主要由于脈沖激光對材料的熱效應更小，且激光脈寬越窄，熱影響越小，加工材料邊緣越平整(對應的加工精度越高)。

超快激光器也被稱作“超強超短脈沖激光器”、“超短脈沖激光器”等，但我們更愿意稱之為“超快激光器”，是因為這個定義與“超快現象”有關。

超快現象是指發(fā)生在物質微觀體系中快速變化的物理、化學或生物過程中的一種現象:在原子分子體系中，原子及分子自身運動的時間尺度大約在皮秒到飛秒量級，如分子轉動的周期在皮秒量級，振動的周期約在飛秒量級;當激光脈沖脈寬達到皮秒或飛秒級別，可以在很大程度上避免對分子整體熱運動的影響(分子熱運動是物質溫度的微觀本質)，而在分子震動的時間尺度上對物質產生影響，使得在達到加工目的的同時，熱效應大大降低。

與納秒及毫秒激光器相比，超快激光器雖然整體功率更低，但由于其直接作用于材料分子震動的時間尺度，在真正意義上實現了冷加工，因此加工精度大大提高。

從用途來看，高功率連續(xù)激光器和超快激光器幾乎不存在相互替代的關系，它們一個像板斧一個像鑷子，尺寸各有短長。

非超快脈沖激光器的下游應用與連續(xù)激光器和超快激光器都分別有一些重合，從實際結果來看，同一用途下，其功率不如連續(xù)激光器，精度不如超快激光器，比較突出的是性價比。

尤其是納秒紫外激光器，雖然其脈寬沒有達到皮秒級別，但加工精度較其他顏色的納秒激光器有較大提升，已比較廣泛的應用于3C產品的加工制造，與超快激光器下游應用重疊度較大。未來隨著超快激光器成本下降，可能會侵占納秒紫外的市場。

就近年的市場情況來看，短脈沖與超短脈沖激光器是激光領域的一大熱點，從事這一領域需要大量資金與人才資源的投入。目前，國內廠家正不斷推進國產化替代，在這方面突破也將造福眾多下游產業(yè)，提升國內激光產業(yè)競爭力。