準(zhǔn)分子的概念起源較早0 20世紀(jì)30年代初，L.Rayleigh就觀察到稀有氣體準(zhǔn)分子輻射譜：Hg、Xe2、Kr2、Ne2、Ar2*.Tanaka和Zelikoff分別在1954、1955年提出“準(zhǔn)分子”這一名詞。真正的準(zhǔn)分子的含義，是指在激光切割機(jī)在激發(fā)態(tài)能夠暫時結(jié)合成不穩(wěn)定分子，而在正常的基態(tài)又離解成原子的締合物。其中，由兩個同核原子構(gòu)成的締合物稱為dimer，由兩個異核原子構(gòu)成的締合物稱為exc1—plex，由三個核原子構(gòu)成的締合物稱為trimer，將它們統(tǒng)稱為exclmer，這就是真正的準(zhǔn)分子的名詞來源。
準(zhǔn)分子激光的受激躍遷類型是束縛一自由躍遷。
1970年，世界上*臺*：Xe2*激光器誕生.1975年，Velazco等人觀察到了稀有氣體鹵化物準(zhǔn)分子的紫外輻射譜線，低氣壓下的亞穩(wěn)態(tài)反應(yīng)。之后，各種工作氣體的*相繼問世。因此，就誕生了一臺以分子氣體發(fā)射的co2激光切割機(jī)。
目前*根據(jù)氣體工作物質(zhì)的不同分為兩大類：一是高氣壓單元素稀有氣體準(zhǔn)分子激光；二是低氣壓稀有氣體氧化物。
2．能級
準(zhǔn)分子激光以三能級結(jié)構(gòu)為主，包括基態(tài)、低能態(tài)、激發(fā)態(tài)。準(zhǔn)分子激光輻射的主要特點是：幾乎沒有輻射損耗，量子效率高；無瓶頸效應(yīng)；熒光譜為連續(xù)帶，可調(diào)諧運轉(zhuǎn)。
3．種類
準(zhǔn)分子激光依據(jù)工作氣體的不同，分為單鹵素*和惰性元素鹵化物*。
4．泵浦要求
準(zhǔn)分子激光具有較高的泵浦功率密度要求。同時，要求有快激發(fā)速率，泵浦源快的上升時間和持續(xù)較長的有效泵浦時間。這些在激光切割機(jī)上面得到廣泛的應(yīng)用
準(zhǔn)分子激光的主要泵浦激勵方式有電子束泵浦、放電泵浦、微波泵浦、質(zhì)子束泵浦、光泵浦等。對電子束激勵，可達(dá)到的電子束能量l06 eV，電流密度≈l04A/cm2.對放電激勵，放電E/N比：要求3×10V/cm2氣壓為0.1MPa時，N≈3×l0Cm-3，從而E≈10\4～l05V/cm.
準(zhǔn)分子激光的量子效率一般為10%，光電效率1%.用50fs激光進(jìn)行直寫激光切割機(jī)的細(xì)雕。國外研究表明．在金屬激光切割機(jī)微孔成形實驗中，短脈沖激光產(chǎn)生的再鑄層比紫外激光小得多；對比IN—VAR合金的加工成形，短脈沖激光的加工效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于紫外激光；而對錸的加工實驗表明，短脈沖激光的成形邊緣清晰、圓度好；在鎢、不銹鋼、特氟倫、金剛石、藍(lán)寶石、硅、陶瓷、多層纖維板等材料的實驗中也顯示出同樣的結(jié)果。這是由于固體材料（金屬或非金屬）的熱傳導(dǎo)響應(yīng)時間在皮秒量級，兩種激光切割機(jī)的脈沖寬度不同導(dǎo)致了材料熱效應(yīng)的不同。而50fs激光在直寫去除過程中可*避免熱傳導(dǎo)效應(yīng)，實現(xiàn)“冷”加工。通過控制單脈沖輸出能量和脈沖數(shù)，直寫去除的深度可控制在幾十納米量級；對光束進(jìn)行精細(xì)聚焦，可使橫向去除的zui小尺度進(jìn)一步降低。因此，飛秒激光在激光切割機(jī)三維結(jié)構(gòu)的高精度直寫成形方面具有*的潛力。飛秒激光對材料的超快作用是提高成形加工精度的本質(zhì)性因素。激光與材料相互作用的時間遠(yuǎn)小于材料熱傳導(dǎo)的弛豫時間，故熱效應(yīng)對加工精度的影響可忽略。另一方面，飛秒激光單脈沖的去除率直接關(guān)系到成形加工的精度。通過對飛秒激光的超快相互作用機(jī)理研究，找出去除過程中光子與材料的動力學(xué)規(guī)律，從而實現(xiàn)加工精度的有效控制。
在短波長、超短脈沖激光組合的激光切割機(jī)三維制造工藝中，主要依據(jù)綜合集成的思路來完成，即包括：①系統(tǒng)集成。根據(jù)各種材料、多種微結(jié)構(gòu)層次、多種精度的要求，集成短波長與超短激光的多種波長激光，主要包括紫外波段的四種激光與飛秒激光組合，來進(jìn)行微加工操作。②方法集成。綜合去除加工方法和加成加工方法，實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)形式的微結(jié)構(gòu)加工。③工藝集成。綜合光刀形狀與運動控制組合的三維結(jié)構(gòu)成形工藝、光子數(shù)密度控制的三維成形工藝、掃描控制的三維微結(jié)構(gòu)加工成形工藝、靜止掃描點結(jié)合運動工件成形工藝等。④技術(shù)集成。綜合光掩模并行加工和運動機(jī)械系統(tǒng)直寫加工的優(yōu)點，形成光一機(jī)一電集成微加工技術(shù)組合。⑤對成形加工系統(tǒng)進(jìn)行綜合優(yōu)化，使各功能系統(tǒng)達(dá)到*的同步性和協(xié)調(diào)性。
