雷射技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究範围一般可分为以下9个方面：

1.雷射加工系统。包括雷射器、导光系统、加工工具机、控制系统及检测系统；

2.雷射加工工艺。包括焊接、表面处理、打孔、打标、微调等各种加工工艺；

3.雷射焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。使用的雷射器有YAG雷射器，CO2雷射器和半导体泵浦雷射器；

4.雷射切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用雷射器有YAG雷射器和CO2雷射器；

5.雷射打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛套用，使用的雷射器有YAG雷射器、CO2雷射器和半导体泵浦雷射器；

6.雷射打孔：雷射打孔主要套用在航空航天、汽车製造、电子仪表、化工等行业。雷射打孔的迅速发展，主要体打孔用YAG雷射器的平均输出功率已由400w提高到了800w至1000w。国内比较成熟的雷射打孔的套用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟錶和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。使用的雷射器多以YAG雷射器、CO2雷射器为主，也有一些準分子雷射器、同位素雷射器和半导体泵浦雷射器；

7.雷射热处理：在汽车工业中套用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、工具机行业和其它机械行业也套用广泛。我国的雷射热处理套用远比国外广泛得多。使用的雷射器多以YAG雷射器，CO2雷射器为主；

8.雷射快速成型：将雷射加工技术和计算机数控技术及柔性製造技术相结合而形成，多用于模具和模型行业。使用的雷射器多以YAG雷射器、CO2雷射器为主；

9.雷射涂敷：在航空航天、模具及机电行业套用广泛。使用的雷射器多以大功率YAG雷射器、CO2雷射器为主。

雷射加工为工业製造提供了一个清洁无污染的环境及生产过程，而这也是当下雷射加工最大的优势。

雷射加工的组成

雷射加工由四部分组成，分别是雷射器、电源、光学系统和机械系统

雷射加工利用高功率密度的雷射束照射工件,使材料熔化气化而进行穿孔,切割和焊接等的特种加工。早期的雷射加工由于功率较小，大多用于打小孔和微型焊接。到20世纪70年代，随着大功率二氧化碳雷射器、高重複频率钇铝石榴石雷射器的出现，以及对雷射加工机理和工艺的深入研究，雷射加工技术有了很大进展，使用範围随之扩大。数千瓦的雷射加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。各种专用的雷射加工设备竞相出现，并与光电跟蹤、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合，大大提高了雷射加工机的自动化水平和使用功能。从雷射器输出的高强度雷射经过透镜聚焦到工件上，其焦点处的功率密度高达10(～10(瓦/厘米(，温度高达1万摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。雷射加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。通常用于加工的雷射器主要是固体雷射器和气体雷射器。

气体雷射器加工原理

固体雷射器加工原理

雷射加工技术与传统加工技术相比具有很多优点，所以得到如此广泛的套用。尤其适合新产品的开发：一旦产品图纸形成后，马上可以进行雷射加工，可以在最短的时间内得到新产品的实物。

1、光点小，能量集中，热影响区小。

2、不接触加工工件，对工件无污染。

3、不受电磁干扰，与电子束加工相比套用更方便。

4、雷射束易于聚焦、导向，便于自动化控制。

5、範围广泛：几乎可对任何材料进行雕刻切割。

6、安全可靠：採用非接触式加工，不会对材料造成机械挤压或机械应力。

7、精确细緻：加工精度可达到0.1mm。

8、效果一致：保证同一批次的加工效果几乎完全一致。

9、高速快捷：可立即根据电脑输出的图样进行高速雕刻和切割，且雷射切割的速度与线切割的速度相比要快很多。

10、成本低廉：不受加工数量的限制，对于小批量加工服务，雷射加工更加便宜。

11、切割缝细小：雷射切割的割缝一般在0.1-0.2mm。

12、切割面光滑：雷射切割的切割面无毛刺。

13、热变形小：雷射加工的雷射割缝细、速度快、能量集中，因此传到被切割材料上的热量小，引起材料的变形也非常小。

14、适合大件产品的加工：大件产品的模具製造费用很高，雷射加工不需任何模具製造，而且雷射加工完全避免材料沖剪时形成的塌边，可以大幅度地降低企业的生产成本提高产品的档次。

15、节省材料：雷射加工採用电脑编程，可以把不同形状的产品进行材料的套裁，最大限度地提高材料的利用率，大大降低了企业材料成本。

不同雷射技术又衍生出不同的雷射器，例如，CO2雷射器、固体雷射器、光纤雷射器和準分子雷射器等等，它们在工业加工製作方面都起到了重要的作用。

而从地域发展情况来看，雷射市场在亚太地区的长足发展是雷射行业快速发展的又一大因素。中国、日本、韩国发展速度尤为突出。未来五年内，这些主要发展地区将在汽车製造、原始设备製造等方面获得更多发展空间。

雷射加工技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，它的範围一般可分为：

1．雷射加工系统。包括雷射器、导光系统、加工工具机、控制系统及检测系统。

2．雷射加工工艺。

雷射打标技术是雷射加工最大的套用领域之一。雷射打标是利用高能量密度的雷射对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。雷射打标可以打出各种文字、符号和图案等，字元大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。聚焦后的极细的雷射光束如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品；由于雷射聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，可以完成一些常规方法无法实现的工艺。

菸酒雷射打标机

雷射加工使用的“刀具”是聚焦后的光点，不需要额外增添其它设备和材料，只要雷射器能正常工作，就可以长时间连续加工。雷射加工速度快，成本低廉。雷射加工由计算机自动控制，生产时不需人为干预。

雷射能标记何种信息，仅与计算机里设计的内容相关，只要计算机里设计出的图稿打标系统能够识别，那幺打标机就可以将设计信息精确的还原在合适的载体上。因此雷射打标软体的功能实际上很大程度上决定了雷射打标系统的功能。

1、汽化切割

工件在雷射作用下快速加热至沸点，部分材料化作蒸汽逸去，部分材料为喷出物从切割缝底部吹走。这种切割机是无融化材料的切割方式。

2、熔化切割

雷射切割

雷射将工件加热至熔化状态，与光束同轴的氩、氮等辅助气流将熔化材料从切缝中吹掉。

3、氧助熔化切割

金属被雷射迅速加热至燃点以上，与氧发生剧烈的氧化反应（即燃烧），放出大量的热，又加热下一层金属，金属被继续氧化，并藉助气体压力将氧化物从切缝中吹掉。

雷射切割技术广泛套用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。现代的雷射成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。 以CO2雷射切割机为例，整个系统由控制系统、运动系统、光学系统、水冷系统、排烟和吹气保护系统等组成，採用最先进的数控模式实现多轴联动及雷射不受速度影响的等能量切割，同时支持DXP、PLT、CNC等图形格式并强化界面图形绘製处理能力；採用性能优越的进口伺服电机和传动导向结构实现在高速状态下良好的运动精度。

雷射切割是套用雷射聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下，通过脉冲使雷射器放电，从而输出受控的重複高频率的脉冲雷射，形成一定频率，一定脉宽的光束，该脉冲雷射束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的雷射脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，雷射加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状。切割时,一股与光束同轴气流由切割头喷出，将熔化或气化的材料由切口的底部吹出(注：如果吹出的气体和被切割材料产生热效反应,则此反应将提供切割所需的附加能源；气流还有冷却已切割面，减少热影响区和保证聚焦镜不受污染的作用)。与传统的板材加工方法相比,雷射切割其具有高的切割质量(切口宽度窄、热影响区小、切口光洁) 、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状) 、广泛的材料适应性等优点。

雷射焊接是雷射材料加工技术套用的重要方面之一，焊接过程属热传导型，即雷射辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制雷射脉冲的宽度、能量、峰功率和重複频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功地套用于微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG雷射器的出现，开闢了雷射焊接的新领域。获得了以小孔效应为理论基础的深熔接，在机械、汽车、钢铁等工业部门获得了日益广泛的套用。

与其它焊接技术比较，雷射焊接的主要优点是：雷射焊接速度快、深度大、变形小。能在室温或特殊的条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，雷射通过电磁场，光束不会偏移；雷射在空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。雷射聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。便如，将铜和钽两种性质截然不同的材料焊接在一起，合格率几乎达百分之百。也可进行微型焊接。雷射束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精密定位，可套用于大批量自动化生产的微、小型元件的组焊中，例如，积体电路引线、钟錶游丝、显像管电子枪组装等由于採用了雷射焊，不仅生产效率大、高，且热影响区小，焊点无污染，大大提高了焊接的质量。

雷射焊接金刚石

可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。在YAG雷射技术中採用光纤传输技术，使雷射焊接技术获得了更为广泛的推广与套用。 雷射束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。

雷射热处理（雷射相变硬化、雷射淬火）是利用高功率密度的雷射束对金属进行表面处理的方法，它可以对金属实现相变硬化（或称作表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火）、表面合金化等表面改性处理，产生用其大表面淬火达不到的表面成分、组织、性能的改变。经雷射处理后，铸铁表面硬度可以达到HRC60度以上，中碳及高碳的碳钢，表面硬度可达HRC70度以上,从而提高起抗磨性,耐腐蚀,抗氧化等性能,延长其使用寿命。

雷射热处理

雷射热处理技术与其它热处理如高频淬火,渗碳,渗氮等传统工艺相比,具有以下特点：

1.无需使用外加材料,仅改变被处理材料表面的组织结构.处理后的改性层具有足够的厚度,可根据需要调整深浅一般可达0.1-0.8mm 。

2.处理层和基体结合强度高.雷射表面处理的改性层和基体材料之间是緻密的冶金结合,而且处理层表面是緻密的冶金组织,具有较高的硬度和耐磨性。

3.被处理件变形极小，由于雷射功率密度高，与零件的作用时间很短（10-2-10秒），故零件的热变形区和整体变化都很小。故适合于高精度零件处理，作为材料和零件的最后处理工序。

4．加工柔性好，适用面广。利用灵活的导光系统可随意将雷射导向处理部分，从而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等，可进行选择性的局部处理。

雷射打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显着等优点，已成为现代製造领域的关键技术之一。在雷射出现之前，只能用硬度较大的物质在硬度较小的物质上打孔。这样要在硬度最大的金刚石上打孔，就成了极其困难的事。

雷射打孔机

雷射出现后，这一类的操作既快又安全。但是，雷射钻出的孔是圆锥形的，而不是机械钻孔的圆柱形，这在有些地方是很不方便的。

利用雷射高功率密度，由雷射加工系统在数控控制下，在基材表面指定部位形成一层很薄的微熔层，同时添加特定成分的自熔合金粉，如镍基、钴基和铁基合金等，使它们以熔融状态均匀地铺展在零件表层并达到预定厚度，与微熔的基体金属材料形成良好的冶金结合，并且相互间只有很小的稀释度，在随后的快速凝固过程中，在零件表面形成与基材完全不同的、具有预定特殊性能的功能熔覆材料层，从而可以完全改变材料表面性能，可以使价廉的材料表面获得极高的耐磨、耐蚀、耐高温等性能。该工艺可以修复材料表面的孔洞和裂纹，可以恢复已磨损零件的几何尺寸和性能。该技术还可以用在快速原型製造领域，利用雷射逐层熔覆金属或合金粉末，快速製造出零件。

雷射快速成形技术集成了雷射技术、CAD/CAM技术和材料技术的最新成果，根据零件的CAD模型，用雷射束将光敏聚合材料逐层固化，精确堆积成样件，不需要模具和刀具即可快速精确地製造形状複杂的零件，该技术已在航空航天、电子、汽车等工业领域得到广泛套用。

作为20世纪科学技术发展的主要标誌和现代信息社会光电子技术的支柱之一，雷射技术和雷射产业的发展受到世界先进国家的高度重视。

雷射加工是国外雷射套用中最大的项目，也是对传统产业改造的重要手段，主要是kW级到10kW级CO2雷射器和百瓦到千瓦级YAG雷射器实现对各种材料的切割、焊接、打孔、刻划和热处理等。据1997~1998年的最新雷射市场评述和预测，1997年全世界总雷射器市场销售额达32.2亿美元，比1996年增长14%，其中材料加工为8.29亿美元，医疗套用4亿美元，研究领域1.5亿美元。1998年总收入预计增长19%，可达到38.2亿美元。其中占第一位的材料加工预计超过10亿美元，医用雷射器是国外第二大套用。

雷射加工套用领域中，CO2雷射器以切割和焊接套用最广，分别占到70%和20%，表面处理则不到10%。而YAG雷射器的套用是以焊接、标记（50%）和切割（15%）为主。在美国和欧洲CO2雷射器占到了70~80%。我国雷射加工中以切割为主的占10%，其中98%以上的CO2雷射器，功率在1.5kW~2kW範围内，而以热处理为主的约占15%，大多数是进行雷射处理汽车发动机的汽缸套。这项技术的经济性和社会效益都很高，故有很大的市场前景。

在汽车工业中，雷射加工技术充分发挥了其先进、快速、灵活地加工特点。如在汽车样机和小批量生产中大量使用三维雷射切割机，不仅节省了样板及工装设备，还大大缩短了生产準备周期；雷射束在高硬度材料和複杂而弯曲的表面打小孔，速度快而不产生破损；雷射焊接在汽车工业中已成为标準工艺，日本Toyota已将雷射用于车身面板的焊接，将不同厚度和不同表面涂敷的金属板焊接在一起，然后再进行冲压。虽然雷射热处理在国外不如焊接和切割普遍，但在汽车工业中仍套用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理。在工业已开发国家，雷射加工技术和计算机数控技术及柔性製造技术相结合，派生出雷射快速成形技术。该项技术不仅可以快速製造模型，而且还可以直接由金属粉末熔融，製造出金属模具。

80年代，YAG雷射器在焊接、切割、打孔和标记等方面发挥了越来越大作用。通常认为YAG雷射器切割可以得到好的切割质量和高的切割精度，但在切割速度上受到限制。随着YAG雷射器输出功率和光束质量的提高而被突破。YAG雷射器已开始挤进kw级CO2雷射器切割市场。YAG雷射器特别适合焊接不允许热变形和焊接污染的微型器件，如锂电池、心脏起搏器、密封继电器等。YAG雷射器打孔已发展成为最大的雷射加工套用。

国外雷射打孔主要套用在航空航天、汽车製造、电子仪表、化工等行业。打孔峰值功率高达30~50kw，打孔用的脉冲宽度越来越窄，重複频率越来越高，雷射器输出参数的提高，很大程度上改善了打孔质量，提高了打孔速度，也扩大了打孔的套用範围。国内比较成熟的雷射打孔的套用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及手錶宝石轴承的生产中。

雷射加工技术研究开发的重点可归纳为：

新一代工业雷射器研究，处在技术上的更新时期，其标誌是二极体泵浦全固态雷射器的发展及套用；

精细雷射加工，在雷射加工套用统计中微细加工1996年只占6%，1997年翻了一倍达12%，1998年已增加到20%；

加工系统智慧型化，系统集成不仅是加工本身，而是带有实时检测、反馈处理，随着专家系统的建立，加工系统智慧型化已成为必然的发展趋势。

雷射技术在我国经过30多年的发展，取得了上千项科技成果，许多已用于生产实践，雷射加工设备产量平均每年以20%的速度增长，为传统产业的技术改造、提高产品质量解决了许多问题，如雷射毛化纤技术正在宝钢、本钢等大型钢厂推广，将改变我国汽车覆盖件的钢板完全依赖进口的状态，雷射标记机与雷射焊接机的质量、功能、价格符合国内市场的需求，市场占有率达90%以上。

存在的主要问题：

科研成果转化为商品的能力差，许多有市场前景的成果停留在实验室的样机阶段；

雷射加工系统的核心部件雷射器的品种少、技术落后、可靠性差。国外不仅二级管泵浦的全固态雷射器已用于生产过程中，而且二级管雷射器也被套用，而我国二极体泵浦的全固态雷射器还处在刚开始研究开发阶段；

对加工技术的研究少，尤其对精细加工技术的研究更为薄弱，对紫外波雷射进行加工的研究进行的极少；

雷射加工设备的可靠性、安全性、可维修性、配套性较差，难以满足工业生产的需要。

科学的任务是认识世界，技术的任务是改造世界，技术是从科学到生产的中间环节，是把科学理论转化为生产力的桥樑，技术来源于实验经验的总结和科学原理的指导。

当技术的使用在现代社会无所不在，一套共同的特性可以用来现代技术上。许多的作者，如McGinn (1991)和Winston (2003)列了下列一些关键的特性：

複杂度，指大多现今的工具都很难以了解的特性(即需要一连串对製造或使用的事先训练)。一些较相对简单使用，但却相对困难去理解其来源和製造方法，如餐刀、棒球及高加工食品等。另外也有很难使用且很难理解的，如拖拉机、电视、电脑等。

依赖性，指现今工具多依赖着其他的现代工具，而其他的现代工具又依赖着另外的其他现代工具的事实，不论是在製造、使用上面。例如，车子便有一巨大且複杂的製造及维护工业持撑着。而使用也需要有一複杂的公路、街道、高速公路、加油站、保养厂和废弃物收集等设备。

多样性，指相同工具的不同类型和变异。想像今日所存在的众多汤匙和剪刀。即使是更複杂的工具也通常有许多的形状和样式，如建筑起重机或车子。

普及性，规模，指现代技术的普及。简单地说，技术似乎在每一个角落。它支配了现代的生活。另外，规模亦指许多现代技术计画的範围，如手机网路、网际网路、飞机航行、通讯卫星及其对地球上人们的影响。

雷射技术与原子能、半导体及计算机一起，是二十世纪最负盛名的四项重大发明。

雷射作为上世纪发明的新光源，它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点，已广泛套用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫瞄器，每年与雷射相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。我国雷射产品主要套用于工业加工，占据了40%以上的市场空间。

雷射加工作为雷射系统最常用的套用，主要技术包括雷射焊接、雷射切割、表面改性、雷射打标、雷射钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、雷射刻蚀等。

雷射加工设备就是利用雷射加工技术改造传统製造业的关键技术设备之一，主要产品则包括各类雷射打标机、焊接机、切割机、划片机、雕刻机、热处理机、三维成型机以及毛化机等。这类产品已经或正在进入各工业领域。

从全球雷射产品的套用领域来看，材料加工行业仍是其主要的套用市场，占比为35.2%;通信行业排名第二，其所占比重为30.6%;另外，数据存储行业占据第三位，其所占比重为12.6%。

与传统加工技术相比，雷射加工技术具有材料浪费少、在规模化生产中成本效应明显、对加工对象具有很强的适应性等优势特点。在欧洲，对高档汽车车壳与底座、飞机机翼以及太空飞行器机身等特种材料的焊接，基本採用的是雷射技术。

近十年来，随着工业雷射套用市场在不断扩大，雷射加工领域也不断开拓，由传统的钟表、电池、衣扣等轻工行业向机械製造业、汽车製造业、航空、动力和能源以及医学和牙科仪器设备製造业等套用领域拓展，将有效拉动雷射加工设备的需求。

2011年，全球雷射工业加工设备销售额获得了强劲的两位数增长。据《工业雷射解决方案》(ILS)的数据显示，2011年全球雷射系统销售收入70.60亿美元，同比增长16%，其中，雷射器销售收入19.56亿美元，同比增长18%。

雷射是本世纪的重大发明之一，具有巨大的技术潜力，专家们认为，电子技术的全胜时期，其主角是计算机，下一代将是光技术时代，其主角是雷射。雷射因具有单色性、相干性和平行性三大特点，特别适用于材料加工。雷射加工是雷射套用最有发展前途的领域，国外已开发出20多种雷射加工技术。雷射的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工。雷射加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开闢了广阔的前景。

已成熟的雷射加工技术包括：雷射快速成形技术、雷射焊接技术、雷射打孔技术、雷射切割技术、雷射打标技术、雷射去重平衡技术、雷射蚀刻技术、雷射微调技术、雷射存储技术、雷射划线技术、雷射清洗技术、雷射热处理和表面处理技术。

雷射焊接技术具有溶池净化效应，能纯净焊缝金属，适用于相同和不同金属材料间的焊接。雷射焊接能量密度高，对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。

雷射切割技术可广泛套用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。脉冲雷射适用于金属材料，连续雷射适用于非金属材料，后者是雷射切割技术的重要套用领域。

雷射打标技术是雷射加工最大的套用领域之一。準分子雷射打标发展起来的一项新技术，特别适用于金属打标，可实现亚微米打标，已广泛用于微电子工业和生物工程。

雷射去重平衡技术是用雷射去掉高速旋转部件上不平衡的过重部分，使惯性轴与旋转轴重合，以达到动平衡的过程。雷射去重平衡技术具有测量和去重两大功能，可同时进行不平衡的测量和校正，效率大大提高，在陀螺製造领域有广阔的套用前景。对于高精度转子，雷射动平衡可成倍提高平衡精度，其质量偏心值的平衡精度可达1%或千分之几微米。

雷射蚀刻技术比传统的化学蚀刻技术工艺简单、可大幅度降低生产成本，可加工0.125～1微米宽的线，非常适合于超大规模积体电路的製造。

雷射微调技术可对指定电阻进行自动精密微调，精度可达0.01%～0.002%，比传统加工方法的精度和效率高、成本低。雷射微调包括薄膜电阻(0.01～0.6微米厚)与厚膜电阻(20～50微米厚)的微调、电容的微调和混合积体电路的微调。

雷射存储技术是利用雷射来记录视频、音频、文字资料及计算机信息的一种技术，是信息化时代的支撑技术之一。

雷射划线技术是生产积体电路的关键技术，其划线细、精度高(线宽为15～25微米，槽深为5～200微米)，加工速度快(可达200毫米/秒)，成品率可达99.5%以上。

雷射清洗技术的採用可大大减少加工器件的微粒污染，提高精密器件的成品率。

雷射热、表处理技术包括：雷射相变硬化技术、雷射包覆技术、雷射表面合金化技术、雷射退火技术、雷射冲击硬化技术、雷射强化电镀技术、雷射上釉技术，这些技术对改变材料的机械性能、耐热性和耐腐蚀性等有重要作用。

雷射相变硬化(即雷射淬火)是雷射热处理中研究最早、最多、进展最快、套用最广的一种新工艺, 适用于大多数材料和不同形状零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲劳强度,国外一些工业部门将该技术作为保证产品质量的手段。

雷射包覆技术是在工业中获得广泛套用的雷射表面改性技术之一, 具有很好的经济性,可大大提高产品的抗腐蚀性。

雷射表面合金化技术是材料表面局部改性处理的新方法, 是未来套用潜力最大的表面改性技术之一,适用于航空、航天、兵器、核工业、汽车製造业中需要改善耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的零件。

雷射退火技术是半导体加工的一种新工艺,效果比常规热退火好得多。雷射退火后, 杂质的替位率可达到98%～99%, 可使多晶硅的电阻率降到普通加热退火的1/2～1/3, 还可大大提高积体电路的集成度, 使电路元件间的间隔缩小到0.5微米。

雷射冲击硬化技术能改善金属材料的机械性能, 可阻止裂纹的产生和扩展, 提高钢、铝、钛等合金的强度和硬度, 改善其抗疲劳性能。

雷射强化电镀技术可提高金属的沉积速度, 速度比无雷射照射快1000倍, 对微型开关、精密仪器零件、微电子器件和大规模积体电路的生产和修补具有重大义意。使用改技术可使电度层的牢固度提高昂100～1000倍。

雷射上釉技术对于材料改性很有发展前途, 其成本低, 容易控制和複製, 有利于发展新材料。雷射上釉结合火焰喷涂、等离子喷涂、离子沉积等技术, 在控制组织、提高表面耐磨、耐腐蚀性能方面有着广阔的套用前景。电子材料、电磁材料和其它电气材料经雷射上釉后用于测量仪表极为理想。

二、雷射加工技术的发展趋势

1.数控化和综合化

把雷射器与计算机数控技术、先进的光学系统以及高精度和自动化的工件定位相结合，形成研製和生产加工中心，已成为雷射加工发展的一个重要趋势。

2.小型化和组合化

国外已把雷射切割和模具冲压两种加工方法组合在一台工具机上，製成雷射沖床，它兼有雷射切割的多功能性和冲压加工的高速高效的特点，可完成切割複杂外形、打孔、打标、划线等加工。

3.高频度和高可靠性

国外YAG雷射器的重複频度已达2000次/秒，二极体阵列泵浦的Nd：YAG雷射器的平均维修时间已从原来的几百小时提高到1～2万小时。

4.採用激元雷射器进行金属加工

这是国外雷射加工的一个新课题。激元雷射器能发射出波长157～350纳米的紫外雷射, 大多数金属对这种雷射的反射率很低, 吸收率相应很高, 因此, 这种雷射器在金属加工领域有很大的套用价值。

三、套用于牙科的雷射系统 依据雷射在牙科套用的不同作用，分为几种不同的雷射系统。区别雷射的重要特徵之一是：光的波长，不同波长的雷射对组织的作用不同，在可见光及近红外光谱範围的光线，吸光性低，穿透性强，可以穿透到牙体组织较深的部位，例如氩离子雷射、二极体雷射或Nd：YAG雷射(如图1)。而Er：YAG雷射和CO，雷射的光线穿透性差，仅能穿透牙体组织约0．01毫米。区别雷射的重要特徵之二是：雷射的强度(即功率)，如在诊断学中套用的二极体雷射，其强度仅为几个毫瓦特，它有时也可用在雷射显示器上。 用于治疗的雷射，通常是几个瓦特中等强度的雷射。雷射对组织的作用，还取决于雷射脉冲的发射方式，以典型的连续脉冲发射方式的雷射有：氩离子雷射、二极体雷射、CO2，雷射；以短脉冲方式发射的雷射有：Er：YAG雷射或许多Nd：YAG雷射，短脉冲式的雷射的强度(即功率)可以达到1,000瓦特或更高，这些强度高、吸光性也高的雷射，只适用于清除硬组织。 雷射在龋齿的诊断方面的套用 1．脱矿、浅龋 2．隐匿龋 雷射在治疗方面的套用 1．切割 2．充填物的聚合，窝洞处理

与国际上雷射加工系统相比，我国的雷射加工系统差距甚大，仅占全球销售额的2%左右。主要表现为:高档雷射加工系统很少，甚至没有;主力雷射器不过关;微细雷射加工装备缺口较大;而这些领域我国的生产企业正在积蓄力量稳步进入，国内套用市场有很大发展空间。

预测今后2-3年内，我国销售额将会由2004年的15亿人民币上升翻一倍，也就是说会达到30亿元产值。其原因:

1、国家重视，各级政府部门都在积极关注、规划、立项，多方面资金正在注入。特别是国家强调立项主体由大专院校，科研部门料转到以企业为主，这就促进了企业产品的自主创新，技术升级。

2、国内各类製造业接受了雷射加工技术，它可使他们的产品增加技术含量，加快产品更新换代，採用它可达到“敏捷製造”的水平，满足市场对“个性化”产品的要求。

3、国内已逐步形成了产业群体雷射零部件配套企业慢慢补齐，各类具有特色的雷射加工系统製造商纷纷建立，国内已形成四个雷射加工装备製造的产业带，它们主要分布在华中;珠江三角洲;长江三角洲和京津环渤海经济发达地区。

4、国际上知名的雷射加工製造商有的在华投资建厂;有的以国内合资生产，总趋势是纷纷进入，形成国际竞争国内化。

5、国内在主力雷射器方面逐步过关，进入市场套用。如大功率轴流CO2雷射器，中小功率金属腔射频CO2雷射器，半导体泵浦全固态雷射器、光纤雷射器、及倍频DPL、大功率二极体模组等，正蓄势待发，进入产品化初期，进入市场。为国产雷射加工的升值开拓新套用创造条件。

在国内已创立的一片大好形势下，我们殷切期望业内各企业努力创造具有自主创新的产品，尽力避免低价位、低利润率的竞争，使国产设备走上越来越健康发展局势。

本专业毕业生面向先进制造、雷射成型领域的产品设计、开发、製造和管理，主要从事雷射设备（SLS）操作、加工、维护以及雷射加工产品销售等工作。既可服务雷射设备操作与加工岗位，也可成长为製造工艺师、图形设计师及手板製造工程师等。

随着第三次工业革命“3D”列印技术的到来，雷射加工技术作为“3D”列印技术的核心在未来製造行业中起到了举足轻重的作用，对人才的需求也会越来越多。