本文考虑了基于激光的3D打印或添加剂制造，在制造过程中着眼于不同类型的激光。
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基于激光的3D打印
与同行，减法制造相比，最近十年的增材制造业（AM）或3D打印都有巨大的发展。AM可以快速原型制作，易于定制，复杂零件的复制，浪费最小化，高能源效率，库存减少，零件和产品灵活性以及可靠性。仅限原型制作的主要问题是其高生产成本和随着印刷速度的提高而精确的降低。
然而，直接能量沉积类型AMS更适合精确制造，因为它更容易调节能量流而不是材料流。自3D打印概念的出现以来，基于激光的直接能量沉积类型AM由于激光器提供的精确度比其他AM过程（例如热材料挤出/保险丝沉积建模，粘合剂喷射，液体材料喷射和板岩层压。
激光最常用于增值税光聚合，直接激光写入（DLR），选择性激光熔融（SLM）和选择性激光烧结（SLS）/粉末床融合AM过程。
什么是飞秒激光器？
飞秒（FS）激光器是一类超快/超短脉冲激光器，其中激光脉冲的持续时间与几个FS不同（10-15s）到数百个fs。通过模式锁定，即固定谐振腔的纵向模式之间的相位关系，获得了这种短时脉冲。
什么是模式锁定激光器？
所有激光器都有一系列频率或带宽，而不是单个波长或频率。激光器的操作带宽取决于光学共振腔（ORC）的增益介质和纵向模式的性质。
进入脉冲激光器的基本结构，将增益介质夹在两个平行镜之间，称为兽人。一束光束在这两个镜子之间弹跳，并反复通过增益介质。光束在增益介质内部的特定点上干扰自身，无论是建设性的（即放大）还是基于相位差异（即取消）。
建设性干扰会导致站立波或模式的形成。这些站立波可以隔离为离散的频率范围，称为兽人的纵向模式。这些激发/谐振的纵向模式是高强度激光束的核心带宽。
此外，一个兽人可以具有多个纵向模式，其中一种或多种模式可以激发。钛（TI）掺杂的蓝宝石（TI：SAPPHIRE）激光具有128 THZ带宽，可支撑高达〜250,000个纵向模式。如果可以固定大量激发纵向模式之间的相位差来引起建设性干扰或共振，则它将产生短持续激光脉冲。模式锁定的带宽越宽，激光的脉冲持续时间越短。此外，脉冲持续时间还取决于脉冲的形状。
有两种类型的模式锁定，即主动和被动。在活动模式锁定中，将外部调节器放置在兽人内部，该调节器会产生促进相模锁的信号。同时，在被动模式锁定的情况下，不使用外部信号，而是将饱和吸收器放置在兽人内部，该兽人选择性地吸收了低强度的灯光并传输高强度的光。
Ultrafast/Ultrashort脉冲激光器与连续波激光器
当材料的电子被激发在带隙上方时，它们在散发出多余的能量后迅速放松，这是潜在的损失。
放松之前的激发持续时间从几纳米秒（NS）到几微秒（µs）。在FS激光器的情况下，脉冲持续时间和间隔之间的间隔非常短，以至于激发电子没有足够的时间放松，这导致热量积累。因此，FS激光器可以达到高达6000℃的温度，足以融化高熔点材料，例如钨（熔点= 3422℃）和陶瓷。欧洲杯足球竞彩
此外，FS激光器的峰强度几乎等于其平均强度。这会导致高渗透深度，较少的热扩散和更快的制造速度。同时，连续波（CW）激光器具有更广泛的强度分布和更多的热扩散。这会导致不可思议的热渗透和受热区（HAZS）的形成。由于晶粒尺寸的较大变化和微裂纹的存在，HAZS对机械故障敏感。因此，它们通常需要后处理的热治疗。
最新研究
FS脉冲激光器可用于表面纹理。它被用来在具有纳米和微尺寸特征的黑色硅上创建周期性结构。飞秒激光器可以改变太阳能电池板的表面以提高太阳能电池效率。
此外，ti：蓝宝石FS激光已用于研究锡表面（SN）表面的纳米结构的形成，以及硅的键强度和结构修饰，Tio2和石墨烯。它还用于调整聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面的疏水性，以及非常小的光纤的纳米层和微加工。它在3D光子电路制造中很有用，因为它能够永久改变埋在透明玻璃和聚合物表面下方的电路的折射率。
结论
FS激光器为金属，玻璃，聚合物，陶瓷等的高精度3D打印铺平了道路。此外，它们处理高熔点材料的能力也是一项巨大的成就。欧洲杯足球竞彩高能效率，减少后处理处理，高深度的渗透率以及更快的处理速度，使FS激光器成为3D打印的理想能量来源。
参考和进一步阅读
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