Використовуючи імпульси певної форми і структури.
Лазерний імпульс для різання (мікроструктурірованія) накладає суперечливі умови на тривалість лазерних імпульсів. Для формування глибоких отворів (розрізів) потрібне збільшення тривалості імпульсу, так як підвищення щільності потужності вище 5 # 8729, 10 8 Вт / см 2 недоцільно. Проте, отримання глибоких отворів (розрізів) за допомогою тільки збільшення тривалості імпульсу неминуче призводить до утворення великої кількості розплаву, що є неприйнятним для прецизійної обробки. Рішення полягає у виборі проміжної тривалості імпульсу (зазвичай не більше 0,3-0,5 мс) і щільності потужності, яка гарантує мінімальну кількість рідкої фази, в той час як необхідна глибина буде досягнута після декількох імпульсів.
Крутизна фронтів імпульсу
Вивчення впливу форми імпульсу на процес видалення матеріалу показує, що не тільки крутизна переднього і заднього фронту імпульсу, а також огинає імпульсу в цілому, відіграють важливу роль в точності обробки. Крутизна переднього краю впливає головним чином на час tV нагріву матеріалу до температури випаровування. Чим менше крутість, тим більше tV і розмір зони теплового впливу і, отже, тим більше діаметр вхідного конуса. Бажано вибирати імпульс з переднім краєм # 964; f не більш, ніж; так при радіусі зони опромінення г0 = 10,75 і коефіцієнті температуропроводности a ≈ 3,45 * 10 -2 см 2 / с - # 964; f <0,3 мкс.
Що стосується вимог до заднього фронту, пов'язаних з фізикою прецизійної обробки, стає ясно, що необхідно різко перервати процес випаровування в момент досягнення розрізу (отвори) необхідної глибини. Це дозволить звести до мінімуму утворення і перерозподіл розплаву і знизити ймовірність плавлення стінок. Таким чином, тривалість заднього фронту не повинна перевищувати тривалості переднього фронту. Отримання лазерних імпульсів з необхідними параметрами здійснюється за допомогою або формування імпульсів в лампової накачуванні, або модуляцій випромінювання.
Внутрішня структура імпульсу
З огляду на вплив внутрішньої структури імпульсу на процес видалення матеріалу, слід зазначити, що режим пічковой генерації лазера особливо підходять для різання (мікроструктурірованія). Стає можливим в даному випадку найбільш ефективно використовувати всю енергію імпульсу для видалення матеріалу при помірній середньої енергії кожного імпульсу при їх високої потужності і короткою тривалістю (≈ 1 мкс) одного піку, що мінімізує втрати на теплопровідність.
Високої точності обробки легше досягти в разі регулярного пічкового режиму генерації, тобто коли всі випускаються піки мають однакову форму, тривалість # 964; 0 і енергію, слідують через рівні проміжки часу # 964; 1 і володіють однорідним просторовим розподілом інтенсивності. В результаті, на практиці обробка здійснюється імпульсами, параметри яких (# 964; 0. # 964; 1. q) обрані так, що кожен імпульс випаровує частину матеріалу з мінімальною кількістю розплаву. Це може бути виконано, якщо квазістаціонарне випаровування встановлено протягом дії кожного імпульсу. Якщо, крім того, протягом інтервалу часу між годуючи випаровується поверхню охолоне принаймні до точки кристалізації, то мінімальна кількість рідини буде видалено з дна кратера.
Розроблено численні методи отримання імпульсів з регулярною часової і просторової структурою. Регулярні лазерні імпульси спостерігаються в одночасному коливанні в багатьох режимах мод резонатора з порівнянними Q-факторами (сферичні резонатори, або лінзові резонатори, які потім використовуються), а також в одномодовом режимі досягається за рахунок вибору режиму. Регулярні структури імпульсу також можуть бути отримані за допомогою малої добротності. Для цього вставляється розширювач пучка, а в фокальній площині поміщається обертовий диск з щілинами шириною не більше діаметра фокусної плями (≈ 100 мкм). Змінюючи швидкість обертання диска, величину порога генерації і кількість щілин, і крок, можна контролювати кількість піків і шпаруватість, а також потужність імпульсу. Таким чином, за допомогою механічного переривника в неодимовому склі лазерного резонатора можна змінювати кількість піків від декількох до 150 в імпульсі з тривалістю 1,5 мс.