Kokios yra ultratrumpojo impulso lazerio savybės ir pritaikymas?

Ultrashort impulsiniai lazeriaituri plačias taikymo perspektyvas medicinos gydymo ir optinio įrašymo srityse, o daugelis programų šiuo metu yra eksperimentinėje praktikos stadijoje, įskaitant pritaikymą fizinių mokslų tyrimams.

Kitas šios technologijos bruožas yra tai, kad naudojamų impulsų diapazonas yra labai platus. Pavyzdžiui, informacinių ryšių programose vieno impulso su maža energija (pJ lygis) itin didelis pasikartojimo dažnis yra didesnis nei 100 GHz; Lygio energijos diapazonas veikia dideliu pasikartojimo dažniu; didelio intensyvumo kvantinių mokslų tyrimų programose, naudojant vieno dažnio impulsus, galima pasiekti aukštą didžiausią petavatų (PW) intensyvumą. Kalbant apie bangos ilgį, konvertuojant ultratrumpų impulsų lazerio išėjimo bangos ilgį, jis gali būti apdorotas nuo kelių nanometrų minkštosios rentgeno spinduliuotės srities iki THz impulso, atitinkančio submilimetrų bangas. Atsižvelgiant į ultratrumpų impulsų lazerių status quo taikymo požiūriu, juos galima apytiksliai suskirstyti į šias tris kategorijas.

(1) Lazeriai fizinių mokslų tyrimams. Tai yra pirmųjų sukurtų ultratrumpų impulsų lazerinių prietaisų taikymo sritis. Kadangi ši programa nustato įvairius impulsų charakteristikų, tokių kaip bangos ilgis, impulso trukmė ir impulso energija, reikalavimus, gali būti naudojami įvairūs lazeriai, įskaitant dažų lazerius ir eksimerinius lazerius. Atkreipiant dėmesį į našumą ir neatsižvelgiant į sąnaudas, dažniausiai naudojami kietojo kūno lazeriai. Kietojo kūno lazeriai pasižymi lanksčiu veikimu (tokie parametrai kaip impulsų energija ar pasikartojimo dažnis gali būti derinami gana plačiame diapazone), pvz., lazeriai, naudojami branduolių sintezės uždegimui, arba didelio masto lazerių sistemos, sukurtos ir naudojamos įvairioje tyrimų įrangoje, priklauso šiai kategorijai.

(2) Tikimasi, kad jis bus naudojamas kaip lazeris pramoninėje įrangoje. Daugiausia svarstoma matavimo ir apdorojimo srityje. Idealūs apdorojimo rezultatai gali būti gauti naudojant trumpų impulsų lazerius, tačiau reikia atsižvelgti į įrangos patikimumą ar priežiūrą ir kainą. Pastaraisiais metais gerėjant kietojo kūno lazerių patikimumui su režimu ir atsiradus didelės galios šviesolaidiniams lazeriams, žmonės turi daug lūkesčių šios srities plėtrai.

(3) Puslaidininkiniai lazeriai ir skaiduliniai lazeriai kaip optinės informacijos perdavimo sistemos įrenginiai. Kalbant apie šį pramoninį pritaikymą, socialinė nauda yra didžiausia, tačiau ji taip pat lengvai paveikiama socialinių sąlygų, tokių kaip rinkos sąlygos ir informacijos bei komunikacijos politika. Žmonės vis dar prisimena pramonės depresiją, kurią sukėlė IT burbulo sprogimas. Be įrenginio veikimo, reikia atsižvelgti ir į tokius klausimus kaip jo patikimumas, kaina ir aplinkos apsauga, o techniniai reikalavimai yra griežti. Žvelgiant iš ilgalaikės perspektyvos, komunikacijos sritis yra ta sritis, kuriai keliami didžiausi lūkesčiai.

Pastaraisiais metais išpopuliarėjo ultratrumpų impulsų šviesos technologija, o nuo 1990-ųjų praktiškai pradėti naudoti įvairūs derinami ultratrumpų impulsų režimu užrakinami kietojo kūno lazeriai. Derinamas lazeris yra fotonų apribotas lazeris, kuriame žemesnis lazerio energijos lygis yra vibracinio sužadinimo būsenoje, o tai išplečia virpesių dažnių juostą.

Įprastas Ti:Sapphire lazeris veikia stabiliai, realizuodamas itin trumpą (trumpiausias yra apie 5 fs) impulsinę šviesą, kurios vidutinė išėjimo galia yra 1 W. Jei naudojamas lazerio kristalas, legiruotas Yb jonais, subpikosekundės impulso išvestis su didesne vidutine išėjimo galia galima gauti.

Trumpų impulsų lazerių taikymas

Pjaunant ir gręžiant PCB ir FPC, labai svarbu sumažinti karščio paveiktą zoną. Pjovimo paviršiaus arba medžiagos, esančios šalia skylės, šilumos paveikta zona tam tikru mastu yra terminis degradavimas. Naudojant itin trumpo impulso pločio lazerius, šilumos paveikta zona sumažinama iki minimumo. Ultratrumpi impulsai gali padaryti lazerio apdorojimo procesą „vėsesniu“, tai yra „šaltu apdorojimu“. Taip yra todėl, kad impulso trukmė yra trumpesnė nei šiluminės difuzijos trukmė organinėse medžiagose, o tai reiškia, kad didžiąją dalį lazerio impulso energijos nuneša išstumta medžiaga, kol ji gali pasklisti.

Ultratrumpųjų impulsų lazeriai (USP), kurių impulsų plotis yra femtosekundės ir pikosekundės, gali gerai apriboti energiją iki lazerio taško. Kai galios tankis pasiekia dešimtis GW kvadratiniame centimetre, apdorojant lazeriu bus pasiekta „šalta“ abliacijos būsena, tai yra, šiuo atveju didžioji medžiagos dalis yra tiesiogiai išgarinama iš lazeriu nukreiptos srities. Tokiu būdu labai sumažinama netiesioginė žala, kuri gali atsirasti šalia vietos, nes medžiaga išgaruoja per trumpą laiką, o šiluma nespėja praleisti. Didžiąją dalį sugertos energijos nuneša abliuota medžiaga kinetinės energijos pavidalu. Deja, šiuo metu ultratrumpų impulsų lazerius sunku pritaikyti pramoninėje gamyboje. Pagrindinė priežastis – apdirbimo greitis lėtas dėl mažos vidutinės galios, todėl sunku derinti su automatinio medžiagų apdorojimo įranga. Be to, lazeris yra gana didelio dydžio (skirti lazeriai yra pastatyti ant optinių platformų).

Nors ultratrumpų impulsų lazerių impulsų energija yra daug mažesnė nei nanosekundžių lazerių, šių lazerių žemesnė abliacijos slenkstis (didesnis apdorojimo efektyvumas) atsveria sumažėjusią impulsų energiją, todėl išeiga yra didesnė. Be to, ultratrumpų impulsų lazeriai turi didesnį impulsų pasikartojimo dažnį, kad būtų palaikomas greitas daugkartinis apdorojimas, todėl jie idealiai tinka selektyviai apdoroti plonesnius sluoksnius ant pagrindo, paprastai keramikos.

Itin greitas lazeris, kurį teikiaJTBYShield Laser Technology Co., Ltd.yra femtosekundinė lazerinė stiprinimo sistema, turinti mažiausią nuosavybės kainą šiandieninėje rinkoje. Jis sujungia visus komponentus, skirtus generuoti didelės galios femtosekundinius impulsus, ir naudoja erbiu legiruotą pluoštinį femtosekundinį lazerį kaip sėklų šaltinį, taip pat specialų dizainą be reguliavimo (NOTweak), kurie sudaro pasaulyje unikalų, itin stabilų, Itin kompaktiška CPA serijos titano safyro čirškianti impulsų stiprinimo sistema.

Kontaktinė informacija:

Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.