“德国亚琛团队攻克“光速级”协同控制难题
全球首套3.2 MHz级联扫描系统诞生，激光加工进入微秒时代”
德国亚琛——由德国联邦教研部（BMBF）“数字光子生产”研究园区资助、RWTH Aachen亚琛工业大学与Fraunhofer ILT弗劳恩霍夫激光技术研究所联合攻关的“超快级联扫描控制架构”发布。
该成果发表于最新一期《Optics & Laser Technology》，首次实现声光偏转器（AODs）+振镜（Galvo）+直线平台的三级全同步，刷新率达到创纪录的3.2 MHz，为激光增材制造、微钻孔等高精尖场景打开“微秒级”加工窗口。
从“单兵作战”到“三级火箭”
传统激光扫描系统长期面临“速度—幅面—精度”不可兼得困局：
- AODs可兆赫兹偏转，但扫描范围不足1 mm²；
- Galvo扫描范围大，却只有千赫兹级响应；
- 直线平台幅面最大，动态误差在毫秒量级。
根据3D科学谷的了解，研究团队以FPGA-MPSoC混合硬件为中枢，将三大执行器锁相至统一的250 MHz时钟，并嵌入4 µs超前轨迹预测算法，使不同响应速度的设备“像一支乐队”在同一节拍内演奏。通过中继光学系统消除光束畸变后，激光光斑每312.5 ns即可重新定位一次，相当于在一根头发丝宽度内完成320万次“落笔”。
“ 3D Science Valley 白皮书 图文解析
”
两大工业场景验证：更快、更稳、更准
1. 激光粉末床熔融（LPBF）
- 熔池扩展：AOD在Galvo主轨迹上叠加10 kHz正弦振荡，形成可旋转的非对称强度分布，匙孔波动下降42 %，层间结合强度提升。
- 并行处理：系统同时驱动3个独立熔池，层打印时间从22 s缩短至4.6 s，产能提升近5倍。
2. 微钻孔与微铣削
在10 mm × 10 mm区域钻削50 µm微孔阵列，全程0.8 s，孔径一致性±1.2 µm；
AOD实时补偿XY平台运动误差，定位精度达亚微米级，为晶圆级封装、OLED微结构加工提供新工具。
商业化路线图
- 2026年Q2：Scanlab GmbH将基于该架构推出工业级控制板卡，兼容现有激光器与运动平台；
- 下一代：团队已启动四级级联（双AOD+双Galvo+旋转台）预研，目标刷新率突破10 MHz，面向大面积柔性电子剥离与晶圆级TSV钻孔。
专家评述
▲自2025年2月17日，Jochen Stollenwerk博士一直担任 Fraunhofer ILT的执行总裁
RWTH Aachen教授Jochen Stollenwerk表示：“3.2 MHz不仅是数字的刷新，更是激光加工范式的刷新。过去需要分时完成的复杂扫描策略，现在可以在微秒内并行实现，这为材料科学和高端制造打开了全新的实验空间。”
关于“数字光子生产”研究园区
由德国联邦教研部（BMBF）资助的公私合营平台，汇聚Fraunhofer、RWTH Aachen及20余家激光产业链企业，致力于下一代激光制造技术的产学研转化。
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