Карактеристике, примена и тржишна перспектива ултрабрзог ласера
2021-08-02
У ствари, наносекунда, пикосекунда и фемтосекунда су временске јединице, 1нс = 10-9с, 1пс = 10-12с, 1ФС = 10-15с. Ова временска јединица представља ширину импулса ласерског импулса. Укратко, импулсни ласер се производи за тако кратко време. Пошто је време његовог излазног једног импулса веома, веома кратко, такав ласер се назива ултрабрзи ласер. Када се енергија ласера концентрише за тако кратко време, добиће се огромна енергија појединачног импулса и изузетно велика вршна снага. Током обраде материјала, феномен топљења материјала и континуираног испаравања (термички ефекат) узрокован дугом ширином импулса и ласером ниског интензитета биће у великој мери избегнут, а квалитет обраде се може значајно побољшати.
У индустрији, ласери се обично деле у четири категорије: континуирани талас (ЦВ), квази континуирани (КЦВ), кратки импулси (К-свитцхед) и ултра кратки импулси (закључан режим). Представљен мултимодним ЦВ ласерским влакнима, ЦВ заузима већину тренутног индустријског тржишта. Широко се користи у резању, заваривању, облагању и другим пољима. Има карактеристике високе фотоелектричне конверзије и велике брзине обраде. Квази континуални талас, такође познат као дуги пулс, може произвести МС ~ И¼ импулс С-реда са радним циклусом од 10%, што чини вршну снагу импулсне светлости више од десет пута већом од оне континуиране светлости, што је веома повољно за бушење, топлотну обраду и друге примене. Кратки пулс се односи на нс пулс, који се широко користи у ласерском обележавању, бушењу, медицинском третману, ласерском опсегу, генерацији другог хармоника, војним и другим областима. Ултракратки пулс је оно што зовемо ултрабрзи ласер, укључујући пулсни ласер ПС и ФС.
Када ласер делује на материјал са пулсним временом од пикосекунде и фемтосекунде, ефекат обраде ће се значајно променити. Фемтосекундни ласер може да се фокусира на просторно подручје мање од пречника косе, чинећи интензитет електромагнетног поља неколико пута вишим од силе атома да провере електроне око себе, како би се остварили многи екстремни физички услови који не постоје на земље и не могу се добити другим методама. Са брзим повећањем енергије импулса, ласерски пулс велике густине снаге може лако да одлепи спољашње електроне, учини да се електрони отргну од везања атома и формирају плазму. Пошто је време интеракције између ласера и материјала веома кратко, плазма је одстрањена са површине материјала пре него што има времена да пренесе енергију на околне материјале, што неће донети топлотни утицај на околне материјале. Због тога је ултрабрза ласерска обрада позната и као "хладна обрада". Истовремено, ултрабрзи ласер може да обрађује скоро све материјале, укључујући метале, полупроводнике, дијаманте, сафире, керамику, полимере, композите и смоле, фотоотпорне материјале, танке филмове, ИТО филмове, стакло, соларне ћелије итд.
Са предностима хладне обраде, кратки пулсни и ултракратки пулсни ласери су ушли у поља прецизне обраде као што су микро нано обрада, фини ласерски медицински третман, прецизно бушење, прецизно сечење и тако даље. Пошто ултракратки импулс може врло брзо убризгати енергију обраде у мало подручје деловања, тренутно таложење велике густине енергије мења начин апсорпције и кретања електрона, избегава утицај ласерске линеарне апсорпције, преноса енергије и дифузије и суштински мења механизам интеракције између ласера и материје. Стога је такође постао фокус нелинеарне оптике, ласерске спектроскопије, биомедицине, оптике јаког поља. Физика кондензоване материје је моћно истраживачко оруђе у научним истраживачким областима.
У поређењу са фемтосекундним ласером, пикосекундни ласер не мора да шири и компресује импулсе за појачање. Стога је дизајн пикосекундног ласера релативно једноставан, исплативији, поузданији и компетентан за високо прецизну микро машинску обраду без стреса на тржишту. Међутим, ултра брз и ултра јак су два главна тренда развоја ласера. Фемтосекундни ласер такође има веће предности у медицинском лечењу и научним истраживањима. У будућности је могуће развити следећу генерацију ултрабрзог ласера брже од фемтосекундног ласера.
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
