近日，在鄭東新區(qū)中原科技城的哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄭州高等研究院傳出喜訊，其激光智能制造研究所激光微納制造團隊在高功率飛秒激光加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破。在團隊技術(shù)賦能下，一臺200W三波段飛秒激光加工系統(tǒng)集成紅外、綠光、紫外三波段激光輸出能力，綜合性能達國內(nèi)領(lǐng)先水平，將為航空航天、半導(dǎo)體、新能源等高端制造領(lǐng)域提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

在實驗室內(nèi)記者看到，工作人員正在該飛秒激光加工系統(tǒng)前通過電腦進行加工操作。哈工大鄭高院激光智能制造研究所博士后副研究員劉亞楠告訴記者，該激光加工系統(tǒng)中，三波段飛秒激光加工系統(tǒng)可針對不同材料特性動態(tài)調(diào)整參數(shù)，實現(xiàn)“一機多用”的柔性制造能力：“他目前是三波段，在紅外、綠光、和紫外能夠?qū)Σ煌牧衔章蔬M行精準的加工，尺度主要是在微納結(jié)構(gòu)進行調(diào)控，可以在難加工材料、陶瓷、半導(dǎo)體以及航空航天關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件上進行精密加工?？梢栽诓牧媳砻孢M行打孔，微納結(jié)構(gòu)的表面制備，以及切割，能達到微米級別?！?/p>

劉亞楠還告訴記者，團隊研發(fā)的飛秒激光加工技術(shù)兼具高能量、高平均功率、高光束質(zhì)量及卓越穩(wěn)定性等特點，響應(yīng)速度與可操作性顯著優(yōu)于同類產(chǎn)品。同時，對于河南在新能源及半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展，將起到積極作用：“目前我們飛秒激光在航空航天領(lǐng)域以及半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，比如在航空航天領(lǐng)域我們在氣膜孔上加工，來顯著提升航空發(fā)動機的服役溫度和它的效率。河南省是新能源半導(dǎo)體發(fā)展非常迅速以及需求量非常大的一個領(lǐng)域，我們在半導(dǎo)體切割以及打孔，新能源的發(fā)展方向應(yīng)用比較廣泛?！?/p>

長期以來，高功率飛秒激光加工技術(shù)被國外壟斷，設(shè)備進口成本高昂且存在技術(shù)封鎖風(fēng)險。本次激光微納制造團隊突破多波段同步控制、熱管理等核心技術(shù)，最終實現(xiàn)系統(tǒng)國產(chǎn)化，為我國高端裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提供重要保障。未來，隨著超快激光技術(shù)的持續(xù)迭代，該系統(tǒng)有望在生物醫(yī)療、量子通信等前沿領(lǐng)域拓展應(yīng)用，助力“中國制造”向“中國智造”加速躍遷。劉亞楠說：“未來我們計劃用高功率飛秒激光加工設(shè)備在可穿戴設(shè)備，以及新能源器件上進行一個微納結(jié)構(gòu)表面的制備，來提高它們的服役性能。比如說醫(yī)療檢測設(shè)備，還有牙齒的仿生結(jié)構(gòu)以及骨骼的連接機構(gòu)上，在我們醫(yī)學(xué)上應(yīng)用比較廣泛，我們打算在這個方向著重發(fā)展?！?/p>