2μm激光有望大幅度拓展激光的應用領域：水和碳氫分子材料出現在我們生活的每一個角落，而這兩種物質在2μm波段有很強的吸收峰，所以2μm激光在醫療和非金屬材料加工方面展現出廣闊的應用前景；另外，由于覆蓋1.88μm、1.91μm和2.412μm三個重要的分子吸收帶，2μm波段激光在遙感和光通信方面也有著重要的應用前景；同時，2μm波段激光還是中紅外波段光學參量振蕩器的理想抽運源。

在熱塑性塑料焊接中的應用

激光焊接技術在金屬材料加工領域應用廣泛，其優異的性能早已被多個應用行業所接受，成果顯著。隨著綠色環保理念在全球工業生產中的貫徹以及在生產成本控制方面的考慮，塑料作為一種性能優異的可再生非金屬材料，日益被廣泛的應用在各行業的零部件設計和制造中。傳統的金屬部件越來越多的被擁有同樣性能的塑料部件替代，這就需要對塑料零部件之間的焊接技術及焊接質量等提出很高的要求，這些變化為激光焊接技術在塑料材料領域的應用提供了契機。

激光焊接塑料的原理又稱為激光透射焊接，其要求是一個零件能透過激光，而另一個零件能吸收激光。在焊接過程中，激光器產生的光束聚焦于待焊接區域，即激光束透過上面零件，在兩零件接觸面被另一個零件吸收，形成熱作用區（焊縫），如圖4所示。熱作用區處的塑料被融化，熱熔狀態下的塑料大分子在焊接壓力的作用下互相擴散，產生范德華力，進而將兩個零件緊密地連接在一起。

圖4：激光透射焊接塑料原理圖。

塑料材料一般可分為熱塑性材料和熱固性材料兩個大類，而熱塑性塑料通?？刹捎谜駝?、超聲波等方式進行焊接；因而，熱塑性塑料理論上都可使用激光來進行焊接。

常見的熱塑性塑料有：ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PC （聚碳酸酯）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、PP（聚丙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚苯乙烯）、PEI（聚醚酰亞胺）、PA（聚酰胺）等。圖5是利用飛博激光的2μm光纖激光器獲得的常見熱塑性塑料焊接樣件。

圖5：常見熱塑性塑料焊接樣件。

實驗結果表明：采用2μm波長光纖激光器作為焊接源，不需要在焊接前對塑料進行改性，焊接處塑料也未發生改性、老化、變色等問題；并且在實驗中發現，當兩個零件都是透明材料時，也同樣可以獲得良好的焊接效果。

在非金屬材料打標中的應用

二維碼（又稱QR Code）是一種以某種規律在平面分布的黑白相間的圖案字符，不同的分布代表不同的信息，這些信息可被計算機識別。二維碼具有儲存信息量大、可追蹤性強、保密性高等特點，因而在產品追溯、存貨盤點、安全保密、資料備援等方面具有重要的應用價值。目前，二維碼已經被作為一種新型防偽和信息追蹤手段，越來越多地出現在商家的廣告宣傳及商品包裝上。

噴墨和打印是目前制作二維碼的兩種主要方式，主要存在以下問題：這兩種標記方式都是采用油墨，很容易被涂改，無法保證標記信息的唯一性；另外，噴墨和打印技術不易在覆有反光膜的紙張上留下墨跡；同時，由于噴墨會帶來的污染，使其在食品包裝、藥品包裝等領域的應用存在一定的風險。

為了提高標記信息的持久唯一性，一種行之有效的措施是采用激光打標。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化，從而留下永久性標記的一種方法。激光打標不僅綠色環保，而且由于不可涂改還具有防偽功能。另外，相比于噴墨打標，激光打標不需要耗材，長期使用成本更低。

市面上常見的半導體激光打標機、光纖激光打標機在金屬材料打標中可以獲得令人滿意的效果，但是由于材料吸收特性的限制，無法對透明塑料或紙張等非金屬材料進行標記。二氧化碳激光打標機可以對非金屬材料進行標記，但因為激光波長，打標精細度很低，而且二氧化碳激光器體積龐大，耗電量高，不利于系統集成。

2μm光纖激光器集合了上述兩種激光器的優點：激光器小巧緊湊，功耗低，免維護，打標速度快、精細度高，尤其適宜對非金屬材料進行激光標記。圖6為采用上海飛博激光科技有限公司2μm光纖激光器，分別在白紙表面和印刷有黑色顏料包裝紙表面打碼的實際效果圖。

圖6：激光打標二維碼效果圖。

結束語

2μm激光在生物醫療、非金屬材料加工、遙感、光通信、科研等領域擁有諸多潛在的應用價值。相信隨著激光技術的進步和激光器制造成本的不斷降低，2μm光纖激光器必將在國民經濟和社會發展中發揮重要作用。