液體噴射又稱為水噴射引導的激光技術已有30多年的歷史了，但在其他應用更廣泛的激光技術中，似乎仍然是一個奇特的存在。最近有些單位進行了大量的技術開發工作，以努力將液體噴射導向激光器的范圍擴展，逐漸實現24/7的工業應用中。已經成功開發了激光頭和激光耦合方法，可以使用現代的高性能光纖激光源，并有效地將數千瓦的功率釋放到微小的水刀中。此外，該技術的操作和維護程序已大大簡化，提供了用戶友好的體驗。

Laser MicroJet（LMJ）是一種混合加工方法，將激光與“細細的”水射流結合在一起，該水射流通過全內反射以與常規光纖類似的方式精確地引導激光束。水刀不斷冷卻切割區并有效清除碎屑。作為“冷，清潔和受控的激光器”，LMJ技術解決了與干激光器相關的重大問題，例如熱損傷，污染，變形，碎屑沉積，氧化，微裂紋和錐度。



常規激光束與MicroJet激光束的比較 左：由于光束發散，常規的聚焦激光束的工作距離有限，一般僅為幾毫米甚至幾分之一毫米。這不僅需要精確的聚焦和距離控制，而且還限制了切縫寬度與深度的比率（limits the ratio of kerf width to depth）。 右：LMJ技術采用在空氣-水界面處完全反射的激光束。光束傳輸距離長達10 cm的距離，從而實現平行的高縱橫比切縫（enabling parallel high aspect ratio kerfs）。無需聚焦或距離控制（No focusing or distance control is required）。

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主要的核心部件： 激光器：

二極管泵浦固態脈沖Nd：YAG激光器，其脈沖持續時間在微秒或納秒范圍內，工作于1064 nm或532 nm；

平均激光功率范圍為20 W至400 W。

水流要求

去離子純水和過濾水；

噴射的水流直徑非常細，耗水量低：約為每小時10升（50 -800 bar壓力下）；

施加的合力可以忽略不計（<0.1 N）。

噴嘴的要求

由藍寶石或鉆石制成的噴嘴，使用超硬材料可以實現長期的穩定的水射流；

直徑范圍：20-100 μm。

“水刀”和激光在切割方面本身就各自有優勢，用微流引導激光應該是較為實用的一種方法。曾經還有液態纖芯的光纖，盡管也由于自身的問題，沒有真正找到應用，但是固（實芯光纖）、液（液體纖芯）、氣（空芯光纖）的形態給工業提供了更多的應用選擇！

審核編輯：劉清