玻璃在日常生活中隨處可見，可見于建筑、3C電子、汽車、太能電池等領(lǐng)域。從成片玻璃到終端所需的各種尺寸、形狀的顯示外屏、擋風(fēng)玻璃等，切割成型是必不可少的工序。

傳統(tǒng)的玻璃切割包括刀輪切割和CNC研磨切割，傳統(tǒng)切割工藝的主要缺點在于成型較差，材料利用率低，易產(chǎn)生碎屑，特別是異形切割方面精度下降，效率低，如若對邊緣要求高，則還需要增加工序進(jìn)行研磨，費時費力，主要適合大尺寸的工件加工。此外，還有熔融切割、熱應(yīng)力裂紋切割等以CO2激光器為輔助工具的切割工藝，即先通過激光加熱使之軟化熔融，或直接高壓氣體吹拂產(chǎn)生割槽，或急劇冷卻使之沿著指定路線破裂，切割品質(zhì)較傳統(tǒng)切割方式有所保障，但和以皮秒激光器為代表的超快激光器的切割工藝相比，總體略顯不足。

皮秒激光器切割玻璃等材質(zhì)的原理是：當(dāng)脈寬來到皮秒量級時，脈沖越短，能量轉(zhuǎn)移到電子的速度越快，電子與晶格之間便沒有足夠的時間產(chǎn)生溫度平衡。對于金屬和大多數(shù)其他材料而言，電子-聲子弛豫時間典型值在1~10ps之間甚至更短。當(dāng)納飛光電皮秒激光器輸出的10ps左右脈沖作用在玻璃表面時，瞬間高能量密度沉積使電子吸收和運(yùn)動方式發(fā)生改變，電子的熱量開始向周圍的晶格擴(kuò)散導(dǎo)致相位爆炸，從而完成玻璃表面材料從點到線的去除（切割），整個過程避免了激光線性吸收、能量轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散，因此也就幾乎沒有熱作用存在，這類型皮秒激光器的加工方式也被稱為冷加工，總體的切割邊緣質(zhì)感更好，崩邊小，裂紋少，加工效率高。

隨著探索的不斷深入和工藝的不斷成熟，以皮秒激光器為切割光源，形成了以整體切割、劃線斷裂分割、成絲切割、貝塞爾光束切割等切實可行的、高效的主流玻璃切割方式。

整體切割，是直接采用激光一刀成型，無需其他后續(xù)加工步驟，更多是應(yīng)用在較薄的玻璃切割中，應(yīng)用皮秒激光器的高功率、窄脈寬和高峰值功率往往可以做到直接切透，一次成型，切割邊緣平滑，無需二次加工。整體切割是一種極具吸引力的工藝。

激光號稱最快的刀，劃線斷裂分割，更像是以激光為刀，通過往復(fù)運(yùn)動在玻璃表面劃線形成線槽，后借助機(jī)械外力或是CO2激光器照射使之?dāng)嗔验_來，與刀輪切割原理相差無幾，但切割面毛邊少，品質(zhì)較高。

成絲切割則充分利用了成絲現(xiàn)象（又稱波導(dǎo)效應(yīng)）。當(dāng)高功率皮秒激光在透明介質(zhì)中不產(chǎn)生明顯的發(fā)散，其傳輸距離可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越衍射極限，同時會產(chǎn)生等離子通道，該通道通常成為“光絲”，這一過程即為成絲現(xiàn)象。細(xì)絲形成的過程中主要有兩個物理機(jī)理起作用：自聚焦效應(yīng)和自散焦效應(yīng)，光束在兩者動態(tài)平衡中實現(xiàn)長距離傳播，在玻璃工件中形成微米級絲孔?；诖?，通過控制玻璃工件相對于激光束進(jìn)行運(yùn)動形成等間距的眾多絲孔，再優(yōu)化絲孔間距產(chǎn)生直徑方向的微裂紋，對這些裂紋施加外力，使玻璃沿著微裂紋斷裂，達(dá)到切割的目的。成絲切割獲得的玻璃斷面相對較為干凈整齊。

貝塞爾光束切割，是借助貝塞爾切割頭實現(xiàn)內(nèi)聚焦玻璃高質(zhì)量切割。貝塞爾切割頭類似于特殊參數(shù)的聚焦物鏡（光束整形），集成到激光器上時形成一種由長距離干涉產(chǎn)生的激光束，允許能量集中在透明材料內(nèi)部傳播而不會發(fā)生衍射，焦深可達(dá)幾毫米，溫度場分布和能量分布更加均勻，且具有非常高的能量密度，能夠?qū)ΣＡР牧线M(jìn)行深度燒蝕，根據(jù)設(shè)定切割路線完成切割。貝塞爾切割不會在玻璃內(nèi)部形成爆裂，因此對玻璃強(qiáng)度損傷微乎其微，保證切割面平整光滑，無崩邊，切縫質(zhì)量高，品質(zhì)佳，輕松實現(xiàn)全面屏玻璃面板異形角度的切割需求。

由此可見，皮秒激光切割工藝的豐富給了玻璃切割從容的選擇，而且速度快、精度高、無刀具模型需求，易集成到大型流水線上，可實現(xiàn)自動化，經(jīng)濟(jì)性較好。目前皮秒激光切割除了用于玻璃切割外，還可以用于藍(lán)寶石、超薄玻璃基板、陶瓷基底等硬脆性材料加工領(lǐng)域，使之在切割品質(zhì)、效率方面得到了有效提升。