時(shí)至今日，激光加工技術(shù)因其高效率，高精度，非接觸式加工等特點(diǎn)，已經(jīng)成為了工業(yè)應(yīng)用的寵兒，為優(yōu)質(zhì)，高效，環(huán)保的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。
激光，作為新興加工技術(shù)，面臨著更多的挑戰(zhàn)。由“熱加工”效應(yīng)所帶來(lái)的熱影響區(qū)，熔凝殘?jiān)皯?yīng)變裂紋是限制工件加工精度，效率和工藝重復(fù)性提高的主要原因。
CO2激光，光纖激光以及半導(dǎo)體激光是目前工業(yè)應(yīng)用中的主流激光，其激光脈寬都在微秒，納秒水平。這一脈寬水平的激光是通過(guò)光熱作用來(lái)移除材料，都會(huì)有“熱加工”效應(yīng)。
伴隨著工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)加工的可行性，加工的品質(zhì)以及加工的效率都提出了更高的要求。對(duì)于激光微加工領(lǐng)域一些要求嚴(yán)苛的加工任務(wù)來(lái)說(shuō)，“熱加工”所衍生的不良效果使得微秒，納秒級(jí)脈寬水平的激光無(wú)法滿足其要求。
為了進(jìn)一步提高加工精度，減少加工過(guò)程中存在的熱影響以及熱影響帶來(lái)的衍生不良效果，皮秒激光逐漸滲透到工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。皮秒激光打標(biāo)機(jī)具有皮秒級(jí)超短脈寬，加工材料時(shí)激光光子直接破壞目標(biāo)材料的結(jié)合鍵，這相對(duì)來(lái)說(shuō)是一種“冷”加工過(guò)程，熱影響區(qū)很小，幾乎沒(méi)有熱影響區(qū)，整個(gè)加工過(guò)程很干凈，沒(méi)有重鑄材料，因而很少需要后期再加工。皮秒激光這些特點(diǎn)注定了它在激光微加工領(lǐng)域的重要地位。
高功率皮秒激光器以其高峰值功率、窄脈沖寬度（10-12s）,在材料精細(xì)微加工、LED芯片劃片、太陽(yáng)能光伏，科學(xué)研究等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)納秒激光（10-9s），采用皮秒激光打標(biāo)機(jī)加工材料，具有加工精度高、熱效應(yīng)極小、加工邊緣無(wú)毛刺等優(yōu)點(diǎn)。
相對(duì)于飛秒激光（10-15s），皮秒激光也有不少優(yōu)勢(shì)，由于不需要為了放大而展寬和壓縮脈沖，皮秒激光器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，因此成本效益更高，性能更可靠。同時(shí)，皮秒脈沖仍短到足以應(yīng)付非常精確和無(wú)應(yīng)力的微細(xì)加工。
目前國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谄っ爰す馄鞯男枨罅亢艽螅荒暌?00臺(tái)以上，大部分依賴于進(jìn)口，價(jià)格昂貴，維護(hù)也非常麻煩。國(guó)內(nèi)有幾家提供皮秒激光器產(chǎn)品，受限于穩(wěn)定性問(wèn)題，市場(chǎng)占有率較低。
工業(yè)用高功率皮秒激光器單脈沖能量通常需要達(dá)到微焦，甚至亞毫焦量級(jí)，而鎖模種子激光器的頻率達(dá)到MHz以上，種子的單脈沖能量通常為nJ量級(jí)，為了獲得高的單脈沖能量，可以通過(guò)選脈沖技術(shù)將種子頻率降低，然后通過(guò)高增益放大器實(shí)現(xiàn)高單脈沖能量輸出。
皮秒激光打標(biāo)機(jī)的皮秒激光器工作結(jié)構(gòu)主要包括種子激光器，選脈沖單元和放大器三個(gè)部分。MHz高頻種子光脈沖通過(guò)聲光或者電光調(diào)制器，選出kHz激光脈沖，脈沖再經(jīng)過(guò)單級(jí)或者多級(jí)放大實(shí)現(xiàn)高單脈沖能量輸出。
