脈沖寬度10ps左右的皮秒激光器，以其峰值功率、高能量密度，和與生俱來的冷加工特性，具有加工精度高、加工品相好，熱效應(yīng)微乎其微等優(yōu)點，在打孔、切割、劃刻等材料精細(xì)微加工典型應(yīng)用方面有著媲美飛秒脈沖激光器的加工效果，性能可靠，效費比高。在航空發(fā)動機的火箭筒制造生產(chǎn)過程中，筒壁上的大量異型氣膜孔成型就需要用到這類型皮秒激光器。

火焰筒是航空發(fā)動機的必要組件，是燃燒室的主要構(gòu)件，即組織燃燒的場所，又薄又大，是典型的大尺寸薄壁件，資料顯示其厚度只有2mm，直徑則大于800mm，甚至1000mm以上。由于發(fā)動機工作時燃燒室產(chǎn)生的溫度達(dá)到2000+k，但火焰筒材料的熔點遠(yuǎn)低于這個溫度，如果將筒壁長時間暴露在高溫燃燒氣體下，獲將影響航空發(fā)動機的壽命和運行狀態(tài)。因此，通過在火箭筒上需要布設(shè)冷卻氣膜孔，類似于渦輪葉片上的氣膜孔，使之在火焰筒壁形成一層保護膜，與高溫燃?xì)飧綦x開來，有效減少火箭筒和高溫燃?xì)獾臒峤粨Q，讓筒壁及火箭筒材料免受高溫燃?xì)獾臒g。

通常而言，為了實現(xiàn)更好的冷卻降溫效果，火焰筒上的氣膜孔數(shù)量非常多，可達(dá)1~2萬個，分布位置、角度也并非規(guī)律排列，且筒壁還涂有熱障涂層，無法采用機械加工的方式。如果采用電火花或者長脈沖激光，則可能因為熱的積累而導(dǎo)致孔洞不規(guī)則，微裂痕以及重鑄層的產(chǎn)生，加上日新月異新材料的應(yīng)用，進(jìn)一步增加了高質(zhì)量高效率鉆孔的難度。

苛刻的加工要求給了具有高度靈活性的激光鉆孔工藝發(fā)揮的空間。納飛光電帶來的1064nm皮秒激光器，脈沖寬度10ps左右，光束質(zhì)量高（M2＜1.3），功率穩(wěn)定性和脈沖穩(wěn)定性非常高，均小于1%RMS，不挑材料，能夠克服傳統(tǒng)激光、電火花加工等方式的不足之處，同時搭配先進(jìn)的光學(xué)組件和運動組件，具有精度高、效率高、熱效應(yīng)小、加工邊緣無毛刺、無接觸和一次成型等優(yōu)點，能夠快速高效加工成型大量火箭筒氣膜孔。

采用納飛光電皮秒激光器作為光源進(jìn)行筒壁打孔主要充分利用了冷加工的優(yōu)勢。當(dāng)皮秒激光器的高能量密度激光束作用在筒壁表面，可快速達(dá)到等離子態(tài)，在輔助氣體作用下慢慢剝離，這個過程是非熱的過程，而且10ps的超短脈寬間隔非常的短，因此激光的熱量來不及在材料本身積累就消散，熱作用程度低，打孔過程不產(chǎn)生重鑄層和微裂痕。

而想要加工成千上萬個氣膜孔，為保證加工質(zhì)量則需要激光器的足夠穩(wěn)定性。納飛光電皮秒激光器采用了光學(xué)腔型設(shè)計、波長級波前匹配補償方法，并集成了高精度散熱冷卻系統(tǒng)，使激光輸出脈沖序列更加穩(wěn)定，光束質(zhì)量更加優(yōu)越、光斑穩(wěn)定性更高，經(jīng)長久測試，其脈沖穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性均小于1%RMS，且具有Burst模式，為復(fù)雜精密的激光加工提供了條件。