Karakteristika, anvendelse og markedsudsigt for ultrahurtig laser
2021-08-02
Faktisk er nanosekund, picosekund og femtosekund tidsenheder, 1ns = 10-9s, 1ps = 10-12s, 1FS = 10-15s. Denne tidsenhed repræsenterer pulsbredden af en laserimpuls. Kort sagt udsendes en pulserende laser på så kort tid. Fordi dens output-enkeltpulstid er meget, meget kort, kaldes en sådan laser ultrahurtig laser. Når laserenergien koncentreres på så kort tid, opnås enorm enkeltpulsenergi og ekstrem høj spidseffekt. Under materialebearbejdning vil fænomenet materialesmeltning og kontinuerlig fordampning (termisk effekt) forårsaget af lang pulsbredde og lav-intensitets laser i høj grad undgås, og behandlingskvaliteten kan forbedres væsentligt.
I industrien opdeles lasere normalt i fire kategorier: kontinuerlig bølge (CW), quasi-kontinuerlig (QCW), kort puls (Q-switched) og ultrakort puls (mode låst). Repræsenteret af multimode CW fiberlaser, CW optager det meste af det nuværende industrielle marked. Det er meget udbredt inden for skæring, svejsning, beklædning og andre områder. Det har karakteristika af høj fotoelektrisk konverteringshastighed og hurtig behandlingshastighed. Kvasikontinuerlig bølge, også kendt som lang puls, kan producere MS ~ μ S-order puls med en arbejdscyklus på 10%, hvilket gør spidseffekten af pulseret lys mere end ti gange højere end for kontinuerligt lys, hvilket er meget gunstigt til boring, varmebehandling og andre applikationer. Kort puls refererer til ns puls, som er meget udbredt inden for lasermarkering, boring, medicinsk behandling, laserafstandsmåling, anden harmonisk generation, militære og andre områder. Ultrakort puls er det vi kalder ultrahurtig laser, herunder pulslaser af PS og FS.
Når laseren virker på materialet med pulstiden på picosekund og femtosekund, vil bearbejdningseffekten ændre sig markant. Femtosekund laser kan fokusere på et rumligt område, der er mindre end hårets diameter, hvilket gør intensiteten af det elektromagnetiske felt flere gange højere end atomernes kraft til at kontrollere elektronerne omkring dem, for at realisere mange ekstreme fysiske forhold, der ikke eksisterer på jord og kan ikke opnås ved andre metoder. Med den hurtige stigning i pulsenergi kan laserpuls med høj effekttæthed let skrælle de ydre elektroner af, få elektronerne til at bryde væk fra bindingen af atomer og danne plasma. Fordi interaktionstiden mellem laser og materiale er meget kort, er plasmaet blevet ableret fra materialeoverfladen, før det når at overføre energi til de omgivende materialer, hvilket ikke vil bringe termisk påvirkning til de omgivende materialer. Derfor er ultrahurtig laserbehandling også kendt som "kold behandling". Samtidig kan ultrahurtig laser behandle næsten alle materialer, herunder metaller, halvledere, diamanter, safirer, keramik, polymerer, kompositter og harpikser, fotoresistmaterialer, tynde film, ITO-film, glas, solceller mv.
Med fordelene ved kold bearbejdning er kort puls og ultrakort puls lasere kommet ind i præcisionsbehandlingsfelterne såsom mikro nanobehandling, fin laser medicinsk behandling, præcisionsboring, præcisionsskæring og så videre. Fordi den ultrakorte puls kan injicere behandlingsenergien i et lille handlingsområde meget hurtigt, ændrer den øjeblikkelige højenergitæthedsaflejring elektronabsorptions- og bevægelsestilstanden, undgår påvirkningen af laserlineær absorption, energioverførsel og diffusion og ændrer fundamentalt interaktionsmekanismen mellem laser og stof. Derfor er det også blevet fokus for ikke-lineær optik, laserspektroskopi, biomedicin, stærk feltoptik Kondenseret stoffysik er et stærkt forskningsværktøj inden for videnskabelige forskningsfelter.
Sammenlignet med femtosekund-laser behøver picosecond-laser ikke at udvide og komprimere impulser til forstærkning. Derfor er designet af picosecond laser relativt enkelt, mere omkostningseffektivt, mere pålideligt og er kompetent til højpræcision, stressfri mikrobearbejdning på markedet. Imidlertid er ultrahurtig og ultrastærk de to store tendenser inden for laserudvikling. Femtosekundlaser har også større fordele i medicinsk behandling og videnskabelig forskning. Det er muligt at udvikle næste generation af ultrahurtig laser hurtigere end femtosekund laser i fremtiden.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
