激光雕刻原理如图6-2所示。激光要能雕刻玻璃，它的能量密度必须大于使玻璃、水晶破坏的某一临界值，或称阈值。而激光在某处的能量密度与它在该点光斑的大小有关，同一束激光，光斑越小的地方产生的能量密度越大。这样，通过适当聚焦，可以使激光的能量密度在进入玻璃及到达加工区之前低于玻璃的破坏阈值，而在希望加工的区域让激光的能量密度超过这一临界值，激光在极短的时间内产生脉冲，其能量能够在瞬间使水晶受热破裂，从而产生极小的白点，在水晶内部雕出预定的形状，而玻璃或水晶的其余部分则保持原样完好无损。

图6-2　内雕机工作原理图

1.泵浦技术(www.daowen.com)

目前常用两种技术的激光内雕机。一种是采用半导体泵浦固体如Nd-YAG的内雕机。Nd-YAG晶体称为掺钕钇铝石榴石，是综合性能优异的激光晶体。激光波长为1064nm，广泛用于军事、工业和医疗等行业。另一种是采用灯泵浦的内雕机，如用半导体激光二极管（LD）或二极管阵列泵浦的固体激光器是目前激光发展的主要方向之一，其泵浦效率高，具有较高的雕刻速度，没有耗材，但价格高。灯泵浦激光内雕机采用氙灯泵浦Nd-YAG产生激光，其雕刻速度较慢，有耗材（需要两到三个月更换一只氙灯），价格相对便宜。本章所述先临Max1210是采用半导体泵浦固体激光技术的内雕机。

2.雕刻过程

激光内雕机首先通过专用点云转换软件，将二维或三维图像转换成点云图像，然后根据点的排列，通过激光控制软件控制图像在水晶中的位置和激光的输出，由半导体泵浦固体产生的激光经倍频处理输出波长为532nm的激光。激光束经扩束镜扩束后，再射到方头中振镜扫描器的反射镜上，振镜扫描器在计算机控制下高速摆动，使激光束在平面X、Y两维方向上进行扫描形成平面图像。三维图像靠振镜及工作台的联合动作实现。通过镜头将激光束聚焦在加工物体的表面或内部形成一个个微细的、高能量密度的光斑，每一个高能量的激光脉冲瞬间在物体表面或内部烧蚀形成雕刻，经过计算机控制连续不断地重复这一过程，预先设计好的字符、图形等内容就永久地蚀刻在物体表面或内部。