Hvad er karakteristika og anvendelser af ultrakort pulslaser?

Ultrakorte pulslaserehar brede anvendelsesmuligheder inden for medicinsk behandling og optisk optagelse, og mange applikationer er i øjeblikket i den eksperimentelle praktiske fase, herunder anvendelser inden for fysisk videnskabelig forskning.

Et andet træk ved denne teknologi er, at rækken af ​​anvendte pulser er meget bred. For eksempel i informationskommunikationsapplikationer er den ultrahøje gentagelsesfrekvens af en enkelt puls med lille energi (pJ-niveau) over 100 GHz; Niveauets energiområde fungerer ved høje gentagelseshastigheder; i højintensive kvantevidenskabelige forskningsapplikationer kan høje spidsintensiteter i petawat-niveauet (PW) opnås med enkeltfrekvente impulser. Med hensyn til bølgelængde kan den gennem konverteringen af ​​den ultrakorte pulslaserudgangsbølgelængde behandles fra det bløde røntgenområde på nogle få nanometer til THz-pulsen svarende til submillimeterbølger. I betragtning af status quo for ultrakorte pulslasere fra anvendelsessynspunktet, kan de groft opdeles i følgende tre kategorier.

(1) Lasere til fysisk videnskabelig forskning. Dette er anvendelsesområdet for de første etablerede ultrakorte puls laserenheder. Fordi denne applikation stiller forskellige krav til pulskarakteristika, såsom bølgelængde, pulsvarighed og pulsenergi, kan en række lasere, herunder farvestoflasere og excimerlasere, anvendes. I tilfælde af at være opmærksom på ydeevne og ikke overveje omkostningerne, anvendes solid-state lasere for det meste. Solid-state lasere har fleksibel ydeevne (parametrene såsom pulsenergi eller gentagelsesfrekvens kan indstilles i et relativt bredt område), såsom lasere, der bruges til nuklear fusionsantændelse eller storskala lasersystemer udviklet og brugt i forskelligt forskningsudstyr, alt tilhører denne kategori.

(2) Det forventes at blive brugt som laser til industrielt udstyr. Hovedsageligt overvejet inden for måling og behandling. Ideelle behandlingsresultater kan opnås ved at bruge kortpulslasere, men pålideligheden eller vedligeholdelsen og omkostningerne ved udstyr skal tages i betragtning. I de seneste år, med forbedringen af ​​pålideligheden af ​​tilstandslåste solid-state lasere og fremkomsten af ​​high-power fiber lasere, har folk høje forventninger til udviklingen af ​​dette felt.

(3) Halvlederlasere og fiberlasere som optiske informationskommunikationssystemer. Hvad angår denne industrielle anvendelse, er de sociale fordele størst, men den påvirkes også let af sociale forhold som markedsforhold og informations- og kommunikationspolitikker. Folk husker stadig den depression i branchen, der blev forårsaget af it-boblens brist. Ud over enhedens ydeevne skal spørgsmål som dens pålidelighed, omkostninger og miljøbeskyttelse også tages i betragtning, og de tekniske krav er strenge. Ud fra et langsigtet perspektiv er kommunikationsområdet det felt med de højeste forventninger.

I de senere år er teknologien med ultrakort pulslys blevet populært, og siden 1990'erne er forskellige tunbare ultrakort puls-mode-låste solid-state lasere blevet taget i brug. En afstembar laser er en foton-begrænset laser, hvor laserens lavere energiniveau er i en vibrationelt exciteret tilstand, hvilket udvider oscillationsfrekvensbåndet.

En typisk Ti:Sapphire-laser fungerer stabilt og realiserer ultrakort (det korteste er ca. 5fs) pulseret lys med en gennemsnitlig udgangseffekt på 1 W. Hvis laserkrystallen doteret med Yb-ioner anvendes, vil sub-picosecond-pulsudgang med højere gennemsnitlig udgangseffekt kan fås.

Anvendelser af kortpulslasere

Ved skæring og boring af PCB'er og FPC'er er det meget vigtigt at minimere den varmepåvirkede zone. Den varmepåvirkede zone af skærefladen eller materialet nær hullet er en slags termisk nedbrydning til en vis grad. Brugen af ​​lasere med ultrakort pulsbredde minimerer den varmepåvirkede zone. Ultrakorte pulser kan gøre laserbehandlingsprocessen "kølere", det vil sige "kold behandling". Dette skyldes, at pulsvarigheden er kortere end den termiske diffusionstid i organiske materialer, hvilket betyder, at det meste af laserpulsenergien bliver båret væk af det udstødte materiale, før det kan diffundere.

Ultrakorte pulslasere (USP) med pulsbredder i femtosekund- og picosekundområdet kan godt begrænse energien til laserpunktets nærhed. Når effekttætheden når op på tiere af GW pr. kvadratcentimeter, vil laserbehandling opnå en "kold" ablationstilstand, det vil sige, at i dette tilfælde fordampes det meste af materialet direkte fra det laserrettede område. På den måde reduceres de indirekte skader, der kan opstå i nærheden af ​​stedet, kraftigt, fordi materialet fordamper på kort tid, og varmen ikke har tid til at lede. Det meste af den absorberede energi bliver båret væk af det ablerede materiale i form af kinetisk energi. Desværre er ultrakorte pulslasere på nuværende tidspunkt vanskelige at anvende i industriel produktion. Hovedårsagen er, at forarbejdningshastigheden er langsom på grund af den lave gennemsnitlige effekt, så det er svært at kombinere med automatisk materialebehandlingsudstyr. Derudover er laseren relativt stor i størrelse (dedikerede lasere er bygget på optiske platforme).

Selvom pulsenergien for ultrakorte pulslasere er meget mindre end for nanosekundlasere, opvejer den lavere ablationstærskel (højere behandlingseffektivitet) for disse lasere den reducerede pulsenergi, så udbyttet er højere. Derudover har ultrakorte pulslasere højere pulsgentagelseshastigheder for at understøtte hurtig multipel behandling, hvilket gør dem ideelle til selektiv behandling af tyndere lag oven på substrater, typisk keramik.

Den ultrahurtige laser leveret afJTBYShield Laser Technology Co., Ltd.er femtosekund laserforstærkningssystem med de laveste ejeromkostninger på markedet i dag. Den integrerer alle komponenterne til at generere højeffekt femtosekund pulser i én boks, og bruger en erbium-doteret fiber femtosekund laser som frøkilden, plus det specielle design uden justering (NOTweak), danner verdens unikke, ultrastabile, ultrakompakt CPA serie titanium safir kvidrede pulsforstærkningssystem.

Kontakt information:

Hvis du har nogle ideer, er du velkommen til at tale med os. Uanset hvor vores kunder er, og hvad vores krav er, vil vi følge vores mål om at give vores kunder høj kvalitet, lave priser og den bedste service.