今天的许多产品，特别是在微电子和显示屏制造领域，都需要用到纤薄的、具有脆弱机械特性的或热敏感的材料。 出于三个主要原因，激光已广泛用于加工（切割、打标、焊接等）这些类型的材料。 首先，与任何其他技术相比，它们可以产生更小、更精确的特征。 其次，它们不会对工件施加机械力，因此不会引入任何应力或造成任何破损的机会。 最后，如果使用得当，可以限制激光在加工过程中对零件的加热程度。 这很重要，因为热量会损坏零件或以某种方式改变其物理特性。
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随着制造商不断超越极限，以持续提高的产量生产更加复杂的零件，热损坏问题变得越来越重要。 手机显示屏的生产就是这样一个典型示例。 这些显示屏通常基于柔性 OLED 模块。 为了生产它们，需要在一个大面板上制造多个显示屏，然后在最后阶段切割出各个手机显示屏。
这些切口的形状可能非常复杂，有圆角、按钮凹痕以及相机和其他传感器的孔。 此外，绝对至关重要的是，切割过程不能过度加热零件，否则可能会影响显示效果（如变色）甚至降低功能性。
由于这同一问题会影响非常多的应用，因此一段时间以来，激光器制造商一直在开发技术来解决这个问题。 几年前工业超短脉冲 (USP) 激光器的成功开发成为了一次重要的突破。 它们会非常短暂地爆发出一束光，以至于在大部分热量有时间传导到零件之前，零件上的材料就会被蒸发。
曲线难题
但是，对于一些要求非常严苛和敏感的应用，即使是 USP 技术也需要一些帮助，才能完全避免零件受到热损伤。 为了理解其中的原因，让我们回到切割弯角手机显示屏的示例。
为此，激光束需要在零件表面描绘出所需切割图案的轨迹，换句话说，光束需要相对于零件进行移动，以便切割出想要的形状。 这可以通过在机动平台上移动零件来完成，或者，通过使用扫描镜移动激光束来完成（或二者相结合）。
无论哪一种方式，制造光束运动的机械系统都有质量。 而且，这意味着它不能立即停止或启动。 为了改变方向，它必须加速或减速。 因此，当光束到达切割图案中的弯曲部分时，将减速进入曲线，然后重新加速离开曲线。就像汽车在弯路上行驶一样。
那又如何呢？ 激光会产生一系列光脉冲。 而且，它们是前面提到的超短脉冲还是更长的脉冲都没有关系。 无论哪一种，它们的时间间隔通常都是均匀的，例如，每百万分之一秒一个脉冲（是的，它们就是如此之快，甚至更快！）。
但是，请看一下当激光以固定重复频率产生脉冲时，运动系统穿过曲线会发生什么。 由于光束运动减慢，然后重新加速以穿过曲线，因此，与切割直线部分时相比，脉冲在零件上彼此更靠近。 这意味着激光此时会将更多热量泵入零件中。 这可不是什么好事。
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从概念上讲，这种解决方案非常简单。 只需在切割过程中调整激光脉冲频率，以便每个脉冲击中工件的位置始终保持相同的物理间隔，而不论光束相对于表面移动的速度有多快。
当然，在现实生活中这样做并不简单。 原因之一是，当您降低 USP 激光器上的脉冲重复频率时，脉冲能量呈指数增加。 此外，您还需要一个控制系统，时刻准确地告知激光器光束在零件表面上的移动速度。 然后，需要调整激光脉冲速率与之匹配。
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