[paragraph]超快激光器也為脈沖激光沉積提供了新的轉折點。納秒激光脈沖已經成為薄膜沉積的標準，但是它們會將10μm的顆粒濺射到薄膜上。當愛爾蘭圣三一學院（Trinity College）的研究人員檢查納秒脈沖從銀靶上產生的流量時，他們發(fā)現(xiàn)離子流量超過了沉積速率，這表明在表面產生了一些自濺射。然而，他們發(fā)現(xiàn)飛秒脈沖產生的離子流量只有沉積速率的1%，這表明大部分燒蝕材料形成了納米粒子。[6]其他研究表明，飛秒脈沖產生的納米粒子的大小取決于激光通量、氣體環(huán)境和加工材料。加拿大Ryerson University的研究人員表示，飛秒脈沖容易產生大量致密、糾纏的石英納米纖維。將摻鐿光纖激光器發(fā)射的重復頻率為12.4MHz的214fs的脈沖序列，以1.17J/cm2的強度聚焦到硅上，可以產生四種類型的納米纖維絲。其中直徑最大的為幾百納米，長度達10mm；最細的纖維直徑為幾十納米，長度延伸到數百微米。然而，纖維的纏結使研究變得更加困難。[7] 
 
醫(yī)學應用 
 
超快脈沖能夠干凈地實現(xiàn)切割加工，并且不破壞周圍區(qū)域或形成粗糙的邊緣，這對加工醫(yī)學植入物和實施精細手術至關重要。 
 
對于在動脈阻塞中插入支架和伸縮管、打通動脈以恢復血流來說，光滑的表面尤其重要。人體有時會對植入物起反應，在支架上生長疤痕組織，這會重新阻塞動脈。用超快激光器加工各種材料制成的支架，可以產生非常光滑的表面，從而減少了疤痕組織生長的機會。 
 
在LASIK（激光原位角膜磨鑲術）屈光手術中，在角膜表面切割皮瓣以暴露內部組織的應用中，飛秒激光器也已成為標準工具。其主要吸引人之處在于能夠比傳統(tǒng)手術更準確地切割皮瓣。 
 
現(xiàn)在眼科醫(yī)生正在將飛秒激光技術擴展到用于實施白內障手術。其中的一個目的是軟化眼球晶狀體中引起白內障的硬核，從而可以很容易地將其去除；另一個目的是實施去除眼球晶狀體所需的切割，并在對眼球其他部位傷害最小的情況下插入替換物。目前有三家公司正在研發(fā)可用于上述兩種手術的飛秒激光系統(tǒng)。[8] 
 
目前的研究結果非常鼓舞人心。在去年10月舉行的美國眼科學會會議上，邁阿密大學醫(yī)學院Bascom Palmer眼科研究所的研究人員報道說，飛秒激光治療減輕了手術要求，并且減少了晶狀體去除過程中的超聲暴露。在同一次會議上，俄勒岡健康與科學大學的研究人員報道說，飛秒激光手術避免了關鍵角膜內皮細胞的損傷，而傳統(tǒng)的白內障手術會造成這種損傷。 
 
展望 
 
超快激光加工在很大程度上歸功于皮秒激光器和飛秒激光器的產業(yè)化，從而使得非專業(yè)人員可以在工業(yè)和醫(yī)學環(huán)境中使用它們。到目前為止，超快激光器在一些特定應用中已經非常成功，但是其成本和材料去除速度方面仍然存在很大的局限性。然而無論如何，超快激光器在性能上的優(yōu)勢，對于像醫(yī)療植入支架和精細眼科手術這樣高要求的應用來說，還是非常引人注目的。 
 
參考文獻 
1. P. Targowski et al., "Picosecond laser ablation system with process control by Optical Coherence Tomography," Proc. SPIE, 7391, 7391-15 (2009). 
2. IMRA, Technical Note T-0401, "High Precision Machining"; http://www.imra.com/pdf/TechNoteT0401.pdf. 
3. S. Hermann et al., "Picosecond laser ablation of SiO2 layers on silicon substrates," Appl. Phys. A, 99, 151–158 (2010); doi:10.1007/s00339-009-5464-z. 
4. B. Li et al., "Femtosecond laser fabrication of long period fiber gratings and applications in refractive index sensing," Optics & Laser Technol., 43, 1420–1423 (2011). 
5. L.A. Fernandes et al., "Femtosecond laser fabrication of birefringent directional couplers as polarization beam splitters in fused silica," Opt. Exp., 19, 11992 (June 20, 2011). 
6. I. Mirza and J.G. Lunney, "Fabrication of metal nanoparticle films using pulsed laser deposition," 30th ICPIG, Belfast, Northern Ireland, UK (Aug. 28–Sept. 2, 2011); http://mpserver.pst.qub.ac.uk/sites/icpig2011/187_D13_Mirza.pdf. 
7. K. Venkatakrishnan et al., "Nanofibre fabrication by femtosecond laser ablation of silica glass," Opt. Exp., 19, 15776 (Aug. 15, 2011). 
8. L. He, K. Sheehy, and W. Culbertson, "Femtosecond laser-assisted cataract surgery," Current Opinion in Ophthalmol., 22, 43–52 (January 2011); doi:10.1097/ICU.0b013e3283414f76.