Mitkä ovat Ultrashort Pulse Laserin ominaisuudet ja sovellukset?

Ultralyhyet pulssilaseritNiillä on laajat sovellusmahdollisuudet lääketieteellisessä hoidossa ja optisessa tallennuksessa, ja monet sovellukset ovat tällä hetkellä käytännön kokeellisessa vaiheessa, mukaan lukien sovellukset fysiikan tutkimuksessa.

Toinen tämän tekniikan ominaisuus on, että käytetty pulssialue on erittäin laaja. Esimerkiksi tietoliikennesovelluksissa yksittäisen pulssin, jolla on pieni energia (pJ-taso), ultrakorkea toistotaajuus on yli 100 GHz; Tason energia-alue toimii suurilla toistotaajuuksilla; korkean intensiteetin kvanttitieteen tutkimussovelluksissa petawattitason (PW) korkeat huippuintensiteetit voidaan saavuttaa yksitaajuisilla pulsseilla. Mitä tulee aallonpituuteen, muuntamalla ultralyhyen pulssin laserlähtöaallonpituus, se voidaan käsitellä muutaman nanometrin pehmeästä röntgenalueesta THz-pulssiin, joka vastaa submillimetriaaltoja. Kun otetaan huomioon ultralyhyiden pulssilaserien status quo sovelluksen näkökulmasta, ne voidaan karkeasti jakaa kolmeen seuraavaan luokkaan.

(1) Laserit fysiikan tutkimukseen. Tämä on ensimmäisten vakiintuneiden ultralyhyiden pulssilaserlaitteiden sovellusalue. Koska tämä sovellus asettaa erilaisia ​​vaatimuksia pulssin ominaisuuksille, kuten aallonpituudelle, pulssin kestolle ja pulssienergialle, voidaan käyttää erilaisia ​​lasereita, mukaan lukien värilaserit ja eksimeerilaserit. Siinä tapauksessa, että kiinnitetään huomiota suorituskykyyn ja ei oteta huomioon kustannuksia, käytetään enimmäkseen solid-state lasereita. Solid-state-lasereilla on joustava suorituskyky (parametreja, kuten pulssienergiaa tai toistotaajuutta voidaan virittää suhteellisen laajalle alueelle), kuten ydinfuusiosytytykseen käytettävät laserit tai laajamittaiset laserjärjestelmät, joita on kehitetty ja hyödynnetty erilaisissa tutkimuslaitteissa, kaikki kuuluvat tähän kategoriaan.

(2) Sitä odotetaan käytettävän laserina teollisuuslaitteiden sovelluksissa. Tarkastellaan pääasiassa mittauksen ja käsittelyn alalla. Ihanteelliset prosessointitulokset voidaan saada käyttämällä lyhytpulssisia lasereita, mutta laitteiden luotettavuus tai huolto ja kustannukset on otettava huomioon. Viime vuosina tilalukittujen solid-state lasereiden luotettavuuden parantuessa ja suuritehoisten kuitulaserien ilmaantumisen myötä ihmisillä on korkeat odotukset tämän alan kehitykseltä.

(3) Puolijohdelaserit ja kuitulaserit optisena tietoliikennejärjestelmän laitteina. Tämän teollisen sovelluksen osalta sosiaaliset hyödyt ovat suurimmat, mutta siihen vaikuttavat helposti myös sosiaaliset olosuhteet, kuten markkinaolosuhteet sekä tiedotus- ja viestintäpolitiikka. Ihmiset muistavat edelleen IT-kuplan puhkeamisen aiheuttaman teollisuuden laman. Laitteen suorituskyvyn lisäksi tulee huomioida myös sen luotettavuus, hinta ja ympäristönsuojelu, ja tekniset vaatimukset ovat tiukat. Pitkän aikavälin näkökulmasta viestinnän ala on ala, jolla on korkeimmat odotukset.

Viime vuosina ultralyhyen pulssin valotekniikka on yleistynyt, ja 1990-luvulta lähtien on otettu käytännön käyttöön erilaisia ​​viritettäviä ultralyhytpulssimoodilla lukittuja puolijohdelasereita. Viritettävä laser on fotonirajoitettu laser, jossa laserin alempi energiataso on värähtelevästi viritetyssä tilassa, mikä laajentaa värähtelytaajuuskaistaa.

Tyypillinen Ti:Sapphire -laser toimii vakaasti ja tuottaa ultralyhyen (lyhyin on noin 5 fs) pulssivaloa, jonka keskimääräinen lähtöteho on 1 W. Jos käytetään Yb-ioneilla seostettua laserkidettä, alipikosekunnin pulssilähtö korkeammalla keskimääräisellä lähtöteholla voidaan saada.

Lyhytpulssilaserien sovellukset

Piirilevyjä ja FPC-levyjä leikattaessa ja porattaessa on erittäin tärkeää minimoida lämmön aiheuttama vyöhyke. Leikkauspinnan tai reiän lähellä olevan materiaalin lämpövaikuttama vyöhyke on jossain määrin eräänlaista lämpöhajoamista. Ultralyhyen pulssinleveyden lasereiden käyttö minimoi lämpövaikutusalueen. Ultralyhyet pulssit voivat tehdä laserkäsittelyprosessista "kylmemmän", toisin sanoen "kylmäkäsittelyn". Tämä johtuu siitä, että pulssin kesto on lyhyempi kuin terminen diffuusioaika orgaanisissa materiaaleissa, mikä tarkoittaa, että suurin osa laserpulssienergiasta kulkeutuu ulos työnnetyssä materiaalissa ennen kuin se voi hajota.

Ultralyhyt pulssilaserit (USP), joiden pulssin leveydet ovat femto- ja pikosekuntia, voivat hyvin rajoittaa energiaa laserpisteen läheisyyteen. Kun tehotiheys saavuttaa kymmeniä GW neliösenttimetriä kohti, laserprosessoinnilla saavutetaan "kylmä" ablaatiotila, eli tässä tapauksessa suurin osa materiaalista haihtuu suoraan laserohjatusta alueesta. Tällä tavalla pisteen lähellä mahdollisesti syntyviä epäsuoria vaurioita vähennetään huomattavasti, koska materiaali haihtuu lyhyessä ajassa eikä lämpö ehdi johtua. Abloitunut materiaali kuljettaa suurimman osan absorboidusta energiasta pois kineettisen energian muodossa. Valitettavasti ultralyhyiden pulssien lasereita on tällä hetkellä vaikea käyttää teollisessa tuotannossa. Pääsyynä on se, että käsittelynopeus on hidas alhaisen keskitehon vuoksi, joten sitä on vaikea yhdistää automaattisiin materiaalinkäsittelylaitteisiin. Lisäksi laser on kooltaan suhteellisen suuri (omistetut laserit on rakennettu optisille alustoille).

Vaikka ultralyhyen pulssin lasereiden pulssienergia on paljon pienempi kuin nanosekunnin lasereiden, näiden lasereiden alempi ablaatiokynnys (korkeampi prosessointitehokkuus) kompensoi pienentynyttä pulssienergiaa, joten saanto on suurempi. Lisäksi ultralyhyen pulssin lasereilla on korkeampi pulssin toistonopeus nopean moninkertaisen käsittelyn tukemiseksi, mikä tekee niistä ihanteellisia ohuempien kerrosten selektiiviseen käsittelyyn substraattien, tyypillisesti keramiikan, päällä.

Tarjoama ultranopea laserJTBYShield laser tekniikka Co.% 2c Ltd.on femtosekunnin laservahvistinjärjestelmä, jonka käyttökustannukset ovat markkinoiden alhaisimmat. Se integroi kaikki komponentit suuritehoisten femtosekuntipulssien tuottamiseen yhteen laatikkoon ja käyttää erbium-seostettua femtosekundi-kuitulaseria siemenlähteenä sekä erikoismuotoilu ilman säätöä (NOTweak) muodostavat maailman ainutlaatuisen, erittäin vakaan, ultrakompakti CPA-sarjan titaanisafiiri sirkulla varustettu pulssinvahvistusjärjestelmä.

Yhteystiedot:

Jos sinulla on ideoita, ota rohkeasti yhteyttä. Riippumatta siitä, missä asiakkaamme ovat ja mitkä ovat vaatimuksemme, noudatamme tavoitettamme tarjota asiakkaillemme korkeaa laatua, edullisia hintoja ja parasta palvelua.