激光精細刻劃技術具有標記速度快，字跡和（hé）圖形清晰美觀，安全無（wú）汙（wū）染，不（bú）影響基材品質的特點，在鑽石（shí）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統的刻劃方法。長春新產業光電技術有限公司依托中國科學（xué）院長春光（guāng）機所的技術優（yōu）勢，成功研製了具有多項核心（xīn）技術和自主知識產權的係列激光精細刻劃係統。該（gāi）係列激光精細刻劃設（shè）備綜合了激光技術和計（jì）算機技術的光機電一（yī）體化係統，其主要性能指標達到了國際（jì）同類產（chǎn）品的水平。
激光刻劃技術的原理與優勢
激光精細刻劃係統主（zhǔ）要由激光器（qì）、激（jī）光聚焦與成（chéng）像光學係統、平移台和（hé）驅動係統、輸入/輸出控製卡、計算機和控製軟件等組成。
激光器輸出高峰值功率的激光，經擴束鏡和（hé）物鏡形成直徑很小的光斑並聚焦到物件的（de）表麵，在局部形成高能量密度的光輻照，材料吸收一部分光能，並將其轉換成熱量，熱（rè）量會通過材料傳導使物件氣化（huà），達到打標的目的（de）。激光器的（de）功（gōng）率強度和脈（mò）寬是（shì）影響激光（guāng）束與材料相互作用的關（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量是影響激光精細刻劃的重要因素，激光聚焦的大小還受激光光束質量（liàng）的影響（xiǎng），因此聚焦光斑的大小（xiǎo）決定激光精細刻劃（huá）線條的（de）粗細（xì）。
圖1和圖2為激光精細刻劃機和帶有CCD攝像頭和電動平移台的鑽石激光微（wēi）刻機。
激光精細刻劃機的工作過程（chéng）：激光（guāng）束經過振鏡（jìng）係統（tǒng），再經物鏡聚焦於物件的表麵，計算（suàn）機控製振鏡運（yùn）動（dòng），實現光束按照設（shè）定的路徑（jìng）移動並在物件表（biǎo）麵形成（chéng）刻蝕。
鑽石激光微刻機（jī）的工作過程：光學係統將鑽石成（chéng）像（xiàng）於CCD的像元麵上，CCD采集其圖像並顯（xiǎn）示在計算機屏幕上，用於選取刻字的位置，以保證激光光束聚焦（jiāo）於所選區域的表麵。鑽（zuàn）石激光（guāng）微刻機采用物件（jiàn）移動的方式進行掃描，電動平（píng）移（yí）台將物件按照設定（dìng）的（de）路徑作二維移動，從而（ér）實現激光光束聚焦於物件表麵形成刻蝕，該方法更適合精細標刻。
激光精細刻劃機使用的是光束質（zhì）量M2<1.1，脈（mò）衝寬度<5ns，波長為1064nm的YAG調Q紅外脈（mò）衝激光器，該設（shè）備具有（yǒu）以下（xià）特點：
1.體積小巧，結構（gòu）緊（jǐn）湊，方（fāng）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（shū）出激光光斑（bān）較小，打標線（xiàn）條較細，更適合一些較精細圖文的（de）標記；
4.光束質量好，輸出激光穩定性高，打標效果（guǒ）易調試（shì）；
5.整機性（xìng）能穩定，體積小，功耗低。
鑽石激光微（wēi）刻機使用的是光（guāng）束質（zhì）量M2<1.05，脈衝寬度<3ns，波長為1064nm的YAG調Q紅外脈衝激光器，該設備（bèi）有以下優點：
使（shǐ）用自主研發（fā）的具有國際領先水平的調Q激光器，激光光束質量好（hǎo），與物質作用時（shí）間<3ns，熱效應極小（xiǎo）； 高倍擴束器（qì）和雙波段消像差聚焦鏡聯合使用，完美的設計使聚焦光點小至 5μm；
使用高精度X-Y-Z數控電移平（píng）台，重複定位精度達到±1μm； 使用（yòng）激光和CCD顯微共焦瞄準光學係統，使（shǐ）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到疲勞； 特（tè）殊設計的軟件可（kě）以輸入編輯任何文字圖形（xíng），操（cāo）作簡單易學； 設備使用壽命>20 000小時，總耗電量<200W，無（wú）水冷（lěng），免維護。
3.應用領域
與傳統（tǒng）的鑽（zuàn）石粉研磨和離子束刻劃方法相比，激光精（jīng）細刻劃技術具有標記速度（dù）快，可隨意選擇字符和圖案，字跡清晰美觀，對（duì）鑽石的光澤度和純度不產生任何影響，並具有（yǒu）安（ān）全無汙染，操作簡單和成（chéng）本低廉的優點，因此在鑽（zuàn）石珠（zhū）寶行業得到了廣泛應用 。
眾所周知，鑽石是世界上最堅（jiān）硬（yìng）的（de）物質，比紅藍寶石的硬（yìng）度高150倍（bèi）。人們日常做珠寶首飾用的鑽石體（tǐ）積非常小，因此想（xiǎng）在其表麵上實現微標記，其難度可想而知。鑽石（shí）激光微刻機，可以在鑽石腰線上刻出字高（gāo）50μm 的英文字母和阿拉伯數字，相當於（yú）在1mm2的麵積內刻出400個字符。這種（zhǒng）標刻對鑽石形成（chéng）的損耗僅為萬分之一克拉，對以克（kè）拉為單位的鑽石（shí）商（shāng）業銷售不存（cún）在任（rèn）何影響，反而卻（què）可以（yǐ）提高鑽石標刻後的售價。
激光精細刻劃技術所具備的更深雕刻的特性，也非常適合在貴重且精小（xiǎo）的戒指、項鏈等（děng）珠寶（bǎo）首飾表麵實現（xiàn）耐磨的永（yǒng）久（jiǔ）性標（biāo）記（jì）。在（zài）當（dāng）今（jīn）珠寶市場，個性化的標刻深受顧客的青睞，如（rú）在首飾等配件上標刻上有特殊意義的文字，祝福語和個性化的圖案等。此外，激光精細刻（kè）劃技術還可（kě）以在諸如銅、不鏽鋼、銀、黃金、K金、白金、鉑金和鈦等絕大多數（shù）材料製品表麵上實現各種標記
激光精細刻（kè）劃技（jì）術所具有的優點正在改變傳統的刻劃方法，並將對珠寶行業產生（shēng）革（gé）命性的影響。中國鑽石珠寶行業（yè）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（de）發展速度更是驚（jīng）人！中國（guó）作為世界第（dì）二大鑽（zuàn）石消費（fèi）國，未來發展前景看好。相信隨著鑽石珠（zhū）寶行業的發（fā）展和人們對此類物品賦（fù）予（yǔ）的特殊附加意義，激光精細刻劃技術將得到更加（jiā）廣泛的應用。
