技术论文概述
优化深刻雕刻的能量密度
决定深雕质量和切除率的因素是通量，而非平均功率。
珠宝和手表的深雕刻工艺处于一个狭窄的工艺窗口内：去除率约为 5 mm³/min，表面粗糙度低于 2 µm，50 µm 特征拐角锋利，无毛刺，且微结构精细度在 1-5 µm 之间，足以将光反射成特定颜色——且无需后处理。 同时满足这四项目标并非功率问题，而是通量问题。
这篇由三位 Novanta 作者撰写的技术论文，记录了使用 40W 8ps 皮秒激光器、Squirrel 11mm 二维扫描振镜和 80mm F-theta 透镜对不锈钢进行的系统性深雕刻测试——通过改变激光重复频率 （200kHz 与 1MHz）、功率（50% 与 100%）以及脉冲串模式（1-10 个脉冲），绘制了通量与去除率及表面粗糙度之间的关系图。
主要结论包括：
- 深度雕刻受质量限制而非功率限制——除非扫描速度相应提升，否则更高的平均功率并不能改善结果
- 通量（每脉冲能量密度）如何与去除率和表面粗糙度相关联——以及曲线何时发生反转
- 何时 200kHz 操作模式优于 1MHz：在深雕刻中，1MHz 时较高的脉冲重叠会导致产生 30 µm 的毛刺缺陷
- 突发模式的操作原理：将脉冲能量分配到 2/5/10 个子脉冲中，以在单脉冲限制范围内精细调节通量
- 记录的一套实用的最佳优化方案：200kHz下0.6 J/cm²，约18W，10个突发脉冲 → 获得表面光滑且具有彩色效果的钢材雕刻
下载完整技术论文，查看两种重复频率下的去除率与通量曲线， 1.5 µm 至 30 µm 极端范围内的表面粗糙度图，以及针对珠宝和手表应用中钢材深雕刻的经实证验证的最佳工艺方案——切勿直接采用最大激光功率，以免产生烧焦边缘的瑕疵。
