激(ji)光(guang)加工(gong)與材料處(chu)理無疑是激(ji)光(guang)器(qi)最大的(de)應用(yong)領域之一(yi)。近年(nian)來(lai)(lai)在傳統(tong)的(de)切割、焊接、打(da)標的(de)基礎(chu)上，越來(lai)(lai)越多(duo)的(de)新激(ji)光(guang)加工(gong)處(chu)理工(gong)藝被開發出(chu)來(lai)(lai)并迅(xun)速在業界推廣。不同種類的(de)工(gong)藝使用(yong)各種波(bo)長、強度、脈沖寬度的(de)激(ji)光(guang)，也對光(guang)斑(ban)形貌、分布、景(jing)深等(deng)提出(chu)豐富的(de)要求。
DOE在(zai)針對特定激光加工處理(li)應用的(de)光斑優化中(zhong)扮演核心角色(se)。通常(chang)采(cai)用DOE可以從兩(liang)方(fang)面優化激光加工處理(li)的(de)效(xiao)果：倍增處理(li)速率和產率；提(ti)升處理(li)精度(du)，如邊緣整齊度(du)、熱(re)影響區域、處理(li)效(xiao)率等(deng)。
激(ji)光刻蝕與(yu)構造
激(ji)光(guang)刻蝕是指通(tong)過激光(guang)輻照從材(cai)(cai)料(liao)（通(tong)常是固體(ti)）表面去除材(cai)(cai)料(liao)。激光(guang)刻蝕通(tong)常采用(yong)小(xiao)區域高能(neng)量脈沖實(shi)現。激光(guang)刻蝕具有多(duo)種用(yong)途(tu)，如納(na)米(mi)材(cai)(cai)料(liao)制備，金屬或介(jie)電(dian)薄膜沉積，超(chao)導(dao)結構制備，金屬部件(jian)常規焊接(jie)與邦定，MEMS結構加工等。
采用平(ping)頂發生(sheng)器或渦(wo)旋位(wei)相板可以產(chan)生(sheng)邊界(jie)銳(rui)利(li)的(de)光斑構型，在(zai)溶(rong)蝕(shi)過程中(zhong)確保精確的(de)材料移除范圍。多焦點分(fen)束器可以實現并行處理，提升產(chan)率(lv)。
激(ji)光溶蝕（上）與表面構型(xing)（下）
激(ji)光焊接
采(cai)用激光(guang)(guang)可(ke)將多個金(jin)屬或塑料機件連接(jie)在(zai)一起。激光(guang)(guang)光(guang)(guang)束(shu)提供一個集中的熱源，實現高速率、大深度、窄縫(feng)寬焊(han)(han)接(jie)。激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)通常在(zai)大規(gui)模制造中自動化進(jin)行。與切(qie)割技(ji)術協(xie)同(tong)，激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)可(ke)用于多種焊(han)(han)接(jie)類型（點焊(han)(han)，直(zhi)／曲(qu)線焊(han)(han)，釬焊(han)(han)等）。
能量分布(bu)(bu)均勻(yun)的(de)激光(guang)有(you)助于焊接溫度的(de)均勻(yun)分布(bu)(bu)，生成高質量焊縫。采用分束器(qi)產生的(de)多焦點焊接，可(ke)提升加工(gong)速率。
激(ji)光焊接（左(zuo)）與(yu)平頂光斑（右）
激光(guang)釬焊(han)
在(zai)釬焊(han)(han)過程中，激(ji)光燒熔(rong)焊(han)(han)條(tiao)并(bing)將兩塊金屬焊(han)(han)接在(zai)一起，這種工藝廣泛使用在(zai)汽(qi)車工業中。如果被焊(han)(han)接金屬在(zai)焊(han)(han)條(tiao)熔(rong)融之前被清潔、預熱，將能提升焊(han)(han)接效果。
專門為這種(zhong)工(gong)藝訂制(zhi)的(de)勻化器(qi)，可(ke)以在主(zhu)焊(han)(han)的(de)平頂光斑前(qian)端兩側產生兩個小光斑用于待焊(han)(han)金屬的(de)清洗(xi)和加熱(re)，提升釬焊(han)(han)的(de)強(qiang)度和焊(han)(han)縫的(de)整潔(jie)度。
激(ji)光(guang)釬焊（左）與訂制光(guang)斑(ban)（右）
激光微孔(kong)
激光(guang)微孔(kong)加(jia)工是指利用激光(guang)在薄料上打小孔(kong)，通常用于薄片(pian)或薄膜，如銅箔(bo)、鋁(lv)箔(bo)、香煙卷紙(zhi)、食品(pin)包(bao)裝(zhuang)紙(zhi)（延長保質期和新鮮度）。這類應(ying)用需(xu)要精(jing)密的、等間距的微孔(kong)。
食品包裝紙微(wei)孔（左）與多點光斑
金屬及玻璃切割
激(ji)光切割(ge)(ge)通過將高(gao)功率激(ji)光引(yin)導并聚焦(jiao)(jiao)到(dao)工(gong)(gong)件表面，通過運動機構掃(sao)描并按指定路線切割(ge)(ge)工(gong)(gong)件。激(ji)光切割(ge)(ge)為工(gong)(gong)業制造的(de)重(zhong)要手段(duan)；常常需要在不使用長焦(jiao)(jiao)透鏡的(de)情況下延長焦(jiao)(jiao)點的(de)焦(jiao)(jiao)深，以減(jian)少切割(ge)(ge)區域的(de)崩邊、熔邊，提升切割(ge)(ge)質量。
金(jin)屬(shu)切割利用(yong)激光聚(ju)焦產生的(de)局部熱量加熱材料，達到熔點以(yi)切斷樣品。融化的(de)金(jin)屬(shu)被氣(qi)流帶走。
玻璃切(qie)割(ge)通常(chang)使用(yong)紅外波(bo)段(duan)的高功(gong)率激(ji)光(guang)器。因(yin)為玻璃吸收(shou)較(jiao)低(di)，因(yin)此需(xu)要(yao)更高功(gong)率的激(ji)光(guang)；使用(yong)DOE可拉長(chang)焦(jiao)深，使得(de)能量在玻璃的內部沉積，實(shi)現單次切(qie)割(ge)，而(er)不需(xu)要(yao)調整焦(jiao)點位(wei)置后(hou)(hou)再次掃(sao)描。這種(zhong)方(fang)式(shi)對于隱裂切(qie)割(ge)特別有用(yong)，局部受熱使得(de)切(qie)縫變脆而(er)不是熔融，后(hou)(hou)續(xu)可用(yong)機械(xie)方(fang)式(shi)沿切(qie)縫分離。
金屬切割(ge)與環(huan)形光斑（上），玻(bo)璃切割(ge)與貝塞爾焦(jiao)斑（下）
鉆孔(kong)
激(ji)光鉆孔利用(yong)聚焦(jiao)的(de)重復脈沖激(ji)光器汽化金屬，形成(cheng)通孔。脈沖能量越大則汽化的(de)金屬越多。作(zuo)為激(ji)光加工(gong)領域(yu)主流應用(yong)之一，多年來發展了各種打(da)孔技(ji)術(shu)：單脈沖，叩擊，旋轉打(da)孔，螺旋打(da)孔等。激(ji)光打(da)孔在多種場景應用(yong)，包(bao)括橡膠、硅襯(chen)底等。
配合(he)打(da)能量(liang)激光器，分(fen)束（多點(dian)）DOE可用于(yu)(yu)提升(sheng)鉆(zhan)孔(kong)產率(lv)；平頂型光斑(ban)有利于(yu)(yu)提升(sheng)孔(kong)壁的垂直度(du)和邊緣銳度(du)；渦旋(xuan)濾光片可用于(yu)(yu)環形(xing)孔(kong)。
激光鉆(zhan)孔工藝（左），金屬管(guan)打孔（右）
激(ji)光剝離
激光(guang)剝(bo)(bo)離（Laser Lift Off，LLO）是(shi)一種(zhong)選擇性的(de)分離兩(liang)種(zhong)材(cai)料(liao)(liao)的(de)技術。激光(guang)投射到襯底與(yu)鍍層材(cai)料(liao)(liao)（如藍寶石襯底上(shang)的(de)GaN）中間的(de)粘(zhan)結(jie)層上(shang)。激光(guang)剝(bo)(bo)離可以(yi)處理(li)大尺寸器件并達到要求的(de)精度與(yu)可重復性。因此，激光(guang)玻璃在LED工業中剝(bo)(bo)離發光(guang)薄膜(mo)中廣(guang)泛使(shi)用，同時也用于顯示、移動終(zhong)端等制程。
LeanLine?為(wei)專(zhuan)門(men)為(wei)LLO開發的DOE，將圓形多模光(guang)(guang)斑變換成(cheng)為(wei)細(xi)線(xian)分布，適用于(yu)紫外(wai)及綠色激(ji)光(guang)(guang)（343，355，532nm）。這(zhe)種解決方(fang)案基(ji)于(yu)專(zhuan)有的衍射光(guang)(guang)學光(guang)(guang)束(shu)成(cheng)型(xing)技術，可(ke)以很容易的擴展至任(ren)意波長（193nm － 1600nm）。采(cai)用這(zhe)種方(fang)案，用戶可(ke)以使用成(cheng)本較低的多模激(ji)光(guang)(guang)器實現(xian)高功率密(mi)度的線(xian)光(guang)(guang)源(yuan)。
LeanLine?線(xian)聚(ju)焦(jiao)（左）與柔性材料(liao)剝離（右(you)）
表(biao)面處理（硬(ying)化與(yu)熔覆）
激光表(biao)面(mian)處(chu)理(li)的(de)原理(li)基于(yu)高功率密度的(de)相(xiang)關(guan)激光與(yu)表(biao)面(mian)在特定氣氛（真空，保護氣，過程氣）下(xia)的(de)相(xiang)互作用導致的(de)表(biao)面(mian)改(gai)性。典型的(de)應用包括表(biao)面(mian)硬化(hua)與(yu)表(biao)面(mian)熔覆。
表面(mian)硬化是一種熱處理，通過將材料(liao)在短時間內加熱至臨界溫度以(yi)上(shang)并(bing)迅(xun)速(su)冷卻，金(jin)屬晶格將不能恢(hui)復(fu)初始結構(gou)并(bing)達到很高(gao)的(de)硬度。
表面熔覆是另一種熱處(chu)理(li)過程。元件表面被加熱至熔點，熔融物固化并(bing)結晶，而其化學成(cheng)份不便。
激光熱處理
