激光精細刻劃技術具有標（biāo）記速度快，字跡和圖形清晰美觀，安全無汙染，不（bú）影響基材品質（zhì）的特點，在鑽石珠寶行業引發了革命性（xìng）的變化，並正以其獨特的優勢取代傳（chuán）統的刻劃方法。長春新產（chǎn）業（yè）光電技術有限（xiàn）公司依托中國科學院長春光機所（suǒ）的技術優勢，成功研製了具有多項核心技術和自主知識產權的係列（liè）激光精細刻劃係統（tǒng）。該係列激光精細（xì）刻劃設備綜（zōng）合（hé）了激光技術和計算機技術的光機電一（yī）體化係統（tǒng），其主要性（xìng）能指標（biāo）達到了國際（jì）同類產品的水平。
激光刻劃（huá）技術的原理與優勢
激（jī）光精細刻（kè）劃係統主要由激光器、激光聚焦與成像光學（xué）係統（tǒng）、平移台和驅動係統、輸入/輸出控製卡、計算機和控製軟件等（děng）組成。
激光器輸出高峰值功率的激光，經擴束（shù）鏡和物鏡形（xíng）成直徑很小的（de）光（guāng）斑並聚焦到物件的（de）表麵，在（zài）局部形成高能（néng）量密度的光輻照，材料吸收一部分光能，並將其轉（zhuǎn）換成熱量，熱量會通過材料傳導使物件氣化，達到打標的目的（de）。激光器的功率（lǜ）強度和脈寬是影響激光束與材料相互作用的（de）關（guān）鍵因素，強度越強，脈寬越窄，刻劃越深。聚焦斑點的大小和質（zhì）量是影響激光精細（xì）刻劃的重要因素，激光聚焦的大小（xiǎo）還受激光光束質量的影響，因此聚焦光斑的大小決（jué）定激光精細刻（kè）劃線條的粗細。
圖1和圖（tú）2為激光精（jīng）細刻劃機和帶有CCD攝像頭和電動平移台的鑽（zuàn）石激（jī）光微刻機（jī）。
激光精細刻劃機（jī）的工作過（guò）程：激光束經過振鏡係統，再經物鏡聚焦於物件的表麵，計算機控製振鏡運動，實現光束按照（zhào）設定的路徑移動並在物件表麵形成刻蝕。
鑽石激光微刻機的工作過程：光學係統將鑽石成像於CCD的像元麵上，CCD采集其圖（tú）像並顯示在計算機屏幕上，用於選取刻（kè）字的位置，以保證激（jī）光光束聚焦於所選區域的表麵。鑽石激光微刻機采用物件移動的方式進行掃描，電動平移台將物件按照設定的路徑作二維移（yí）動，從而實現激光光束聚焦（jiāo）於物件表麵形成刻蝕，該方法更適合精細標刻。
激光精（jīng）細刻劃機使用的（de）是（shì）光束質量M2<1.1，脈衝寬度<5ns，波長（zhǎng）為1064nm的YAG調Q紅外脈衝激光（guāng）器，該設備具有以下特點：
1.體積小（xiǎo）巧，結構緊湊，方便攜帶；
2.實現完全風冷，熱耗損低，無需單獨配備冷卻係統；
3.輸出激（jī）光光斑較小，打標線條較細，更適合（hé）一些較（jiào）精細圖文的標（biāo）記（jì）；
4.光束（shù）質量好（hǎo），輸出激光穩定（dìng）性高（gāo），打標效果易調試；
5.整機（jī）性能穩定，體積小，功耗低。
鑽石激光微刻機使用（yòng）的是光（guāng）束質量M2<1.05，脈衝寬度<3ns，波長為1064nm的YAG調（diào）Q紅外脈衝激光器，該設備有以下優點：
使用自主研發的具（jù）有國際領先水平的調Q激光器（qì），激光光束質量好，與（yǔ）物（wù）質作用時間<3ns，熱效應極小； 高倍擴束器和雙波段消像差聚（jù）焦鏡聯合使用，完美的設計使聚焦光點小至 5μm；
使（shǐ）用高精度X-Y-Z數控電移平台，重複定位精度達（dá）到±1μm； 使用激光和CCD顯微共焦瞄準光學係統，使微米級被刻鑽石圖像和激光刻線同時顯示在屏幕上，操作人員的眼睛不感（gǎn）到疲勞； 特殊設計的軟件可（kě）以輸入（rù）編輯任何文字圖形，操作簡單易學； 設備使用壽命>20 000小時（shí），總（zǒng）耗電量<200W，無水冷，免（miǎn）維護。
3.應用領域
與傳統的鑽石（shí）粉研磨和離子束刻劃方法相比（bǐ），激光精細刻劃技術具有標記（jì）速（sù）度（dù）快，可隨（suí）意選擇（zé）字符和圖案，字跡清晰美觀，對鑽（zuàn）石的光澤度和純度不產生（shēng）任何影響，並（bìng）具有安全無汙染，操作簡（jiǎn）單（dān）和成本低廉（lián）的優點，因此（cǐ）在鑽石珠寶行業得到了廣泛（fàn）應用 。
眾所周知，鑽石是世界上最（zuì）堅硬的（de）物質，比（bǐ）紅藍寶（bǎo）石的硬度高150倍。人們日常做珠寶首飾用的鑽石體積非常小，因此想在其表麵上實現微標記，其難度可想（xiǎng）而知。鑽石激光微刻機，可以在鑽石腰（yāo）線（xiàn）上刻（kè）出字高50μm 的英（yīng）文字母和阿拉伯數字，相當於在1mm2的麵積內刻出400個字符。這種標刻對鑽石形成的損耗僅為萬分之一克拉，對以克拉為單位的鑽石商業銷售不存在任（rèn）何影響，反而卻可以提高鑽石標刻後的售價。
激光精（jīng）細刻劃技術所具備的更深雕刻（kè）的特性（xìng），也非常適合（hé）在貴重（chóng）且精小的戒（jiè）指、項鏈（liàn）等珠寶首飾（shì）表麵實現耐磨（mó）的永久性標記。在當今珠寶市（shì）場，個性（xìng）化（huà）的標刻深受顧客的（de）青睞，如在首飾等配件上標刻上有特殊意義的文字，祝（zhù）福語和個性化的圖案等。此外，激（jī）光（guāng）精細刻劃（huá）技術還可以在諸如銅（tóng）、不鏽（xiù）鋼、銀、黃金、K金、白（bái）金、鉑金和（hé）鈦等絕大（dà）多數材料製品表麵上實現各種標（biāo）記
激（jī）光精細刻（kè）劃技（jì）術所具有的（de）優點正（zhèng）在改變傳統的刻劃方（fāng）法，並將對珠（zhū）寶行業產生革命性（xìng）的影響。中國鑽石珠寶行業從20世紀90年代便開始進入一個迅猛的發展期，其中鑽石業的發展速度更是驚人！中國作為世界第二大鑽石消費（fèi）國，未來發展前（qián）景看好。相信隨著鑽石珠寶行業的發展（zhǎn）和人們對此類物品賦予的特殊附加意義，激光精細刻劃技術將得到更加廣（guǎng）泛的應用。
