ما هي خصائص وتطبيقات الليزر النبضي فائق القصر؟

الليزر النبضي فائق القصرلديها آفاق تطبيق واسعة في العلاج الطبي والتسجيل البصري ، والعديد من التطبيقات هي حاليًا في المرحلة التجريبية من التطبيق العملي ، بما في ذلك التطبيقات في أبحاث العلوم الفيزيائية.

ميزة أخرى لهذه التقنية هي أن نطاق النبضات المستخدمة واسع جدًا. على سبيل المثال ، في تطبيقات اتصالات المعلومات ، يكون تردد التكرار الفائق للغاية لنبضة واحدة ذات طاقة صغيرة (مستوى pJ) أعلى من 100 جيجاهرتز ؛ نطاق طاقة المستوى يعمل بمعدلات تكرار عالية ؛ في تطبيقات أبحاث علوم الكم عالية الكثافة ، يمكن تحقيق شدة ذروة عالية في مستوى بيتاوات (PW) بنبضات أحادية التردد. من حيث الطول الموجي ، من خلال تحويل الطول الموجي لإخراج الليزر النبضي فائق القصر ، يمكن معالجته من منطقة الأشعة السينية الناعمة لبضعة نانومترات إلى نبضة THz المكافئة لموجات ما دون المليمتر. بالنظر إلى الوضع الراهن لليزر النبضي فائق القصر من وجهة نظر التطبيق ، يمكن تقسيمها تقريبًا إلى الفئات الثلاث التالية.

(1) الليزر لبحوث العلوم الفيزيائية. هذا هو مجال تطبيق أول أجهزة الليزر النبضي فائق القصر. نظرًا لأن هذا التطبيق يفرض متطلبات مختلفة على خصائص النبض ، مثل الطول الموجي ومدة النبض وطاقة النبض ، يمكن استخدام مجموعة متنوعة من أجهزة الليزر بما في ذلك ليزر الصبغة وليزر الإكسيمر. في حالة الاهتمام بالأداء وعدم النظر في التكلفة ، يتم استخدام ليزر الحالة الصلبة في الغالب. تتمتع ليزر الحالة الصلبة بأداء مرن (يمكن ضبط المعلمات مثل طاقة النبض أو تردد التكرار في نطاق واسع نسبيًا) ، مثل الليزر المستخدم في الإشعال بالاندماج النووي أو أنظمة الليزر واسعة النطاق التي تم تطويرها واستخدامها في معدات بحثية مختلفة ، تنتمي إلى هذه الفئة.

(2) من المتوقع استخدامه كلزر لتطبيقات المعدات الصناعية. تعتبر بشكل رئيسي في مجال القياس والمعالجة. يمكن الحصول على نتائج المعالجة المثالية باستخدام ليزر قصير النبضة ، ولكن يجب مراعاة الموثوقية أو الصيانة وتكلفة المعدات. في السنوات الأخيرة ، مع تحسين موثوقية ليزر الحالة الصلبة المقفل النمط وظهور ليزر الألياف عالي الطاقة ، كان لدى الناس توقعات عالية لتطوير هذا المجال.

(3) ليزر أشباه الموصلات وليزر الألياف كأجهزة نظام اتصالات المعلومات البصرية. بقدر ما يتعلق الأمر بهذا التطبيق الصناعي ، فإن الفوائد الاجتماعية هي الأكبر ، ولكنها تتأثر أيضًا بسهولة بالظروف الاجتماعية مثل ظروف السوق وسياسات المعلومات والاتصالات. لا يزال الناس يتذكرون الكساد الصناعي الناجم عن انفجار فقاعة تكنولوجيا المعلومات. بالإضافة إلى أداء الجهاز ، يجب أيضًا مراعاة مشكلات مثل الموثوقية والتكلفة وحماية البيئة ، كما أن المتطلبات الفنية صارمة. من منظور طويل الأجل ، فإن مجال الاتصال هو المجال الذي يحمل أعلى التوقعات.

في السنوات الأخيرة ، تم تعميم تقنية ضوء النبضات الفائقة القصر ، ومنذ تسعينيات القرن الماضي ، تم وضع العديد من أنواع الليزر ذات الحالة الصلبة القابلة للضبط ذات الوضع النبضي شديد القصر في الاستخدام العملي. الليزر القابل للضبط هو ليزر محصور بالفوتون يكون فيه مستوى الطاقة المنخفض لليزر في حالة اهتزازية ، مما يوسع نطاق تردد التذبذب.

يعمل ليزر Ti: Sapphire النموذجي بثبات ، محققًا ضوءًا نابضًا فائق القصر (الأقصر حوالي 5fs) بمتوسط ​​طاقة خرج 1 وات. يمكن الحصول عليها.

تطبيقات الليزر النبضي القصير

عند قطع وحفر مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور و FPCs ، من المهم جدًا تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة. تعتبر المنطقة المتأثرة بالحرارة لسطح القطع أو المادة القريبة من الحفرة نوعًا من التدهور الحراري إلى حد ما. يقلل استخدام أشعة الليزر ذات عرض النبضات الفائقة القصر من المنطقة المتأثرة بالحرارة. يمكن للنبضات فائقة القصر أن تجعل عملية المعالجة بالليزر "أكثر برودة" ، أي "المعالجة الباردة". وذلك لأن مدة النبضة أقصر من وقت الانتشار الحراري في المواد العضوية ، مما يعني أن معظم طاقة نبضة الليزر يتم نقلها بعيدًا عن طريق المادة المقذوفة قبل أن تنتشر.

يمكن لليزر النبضي فائق القصر (USP) مع عرض النبض في نطاق فيمتوثانية وبيكوثانية أن يحصر الطاقة في محيط بقعة الليزر. عندما تصل كثافة الطاقة إلى عشرات جيجاوات لكل سنتيمتر مربع ، ستحقق المعالجة بالليزر حالة استئصال "باردة" ، أي في هذه الحالة ، يتم تبخير معظم المواد مباشرةً من المنطقة الموجهة بالليزر. بهذه الطريقة ، يتم تقليل الضرر غير المباشر الذي قد يحدث بالقرب من البقعة بشكل كبير ، لأن المادة تتبخر في وقت قصير وليس للحرارة وقت لتسييرها. يتم نقل معظم الطاقة الممتصة بعيدًا عن طريق المادة المستأصلة في شكل طاقة حركية. لسوء الحظ ، في الوقت الحاضر ، يصعب تطبيق ليزر النبضات فائقة القصر في الإنتاج الصناعي. السبب الرئيسي هو أن سرعة المعالجة بطيئة بسبب انخفاض متوسط ​​الطاقة ، لذلك من الصعب دمجها مع معدات معالجة المواد الأوتوماتيكية. بالإضافة إلى ذلك ، الليزر كبير الحجم نسبيًا (الليزر المخصص مبني على منصات بصرية).

على الرغم من أن طاقة نبضة الليزر ذات النبضات الفائقة القصر أصغر بكثير من طاقة الليزر النانوي ، فإن عتبة الاجتثاث المنخفضة (كفاءة المعالجة الأعلى) لهذه الليزر تعوض طاقة النبضات المنخفضة ، وبالتالي يكون العائد أعلى. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع ليزر النبضات فائقة القصر بمعدلات تكرار نبض أعلى لدعم المعالجة المتعددة السريعة ، مما يجعلها مثالية للمعالجة الانتقائية للطبقات الرقيقة فوق الركائز ، عادةً السيراميك.

الليزر فائق السرعة المقدم منشركة JTBYShield Laser Technology Co.، Ltd.هو نظام تضخيم ليزر الفيمتو ثانية بأقل تكلفة ملكية في السوق اليوم. إنه يدمج جميع المكونات لتوليد نبضات فيمتوثانية عالية الطاقة في صندوق واحد ، ويستخدم ليزر فيمتوثانية بألياف الإربيوم كمصدر للبذور ، بالإضافة إلى التصميم الخاص دون تعديل (ليس ضعيفًا) ، ويشكل فريدًا من نوعه في العالم ، فائق الاستقرار ، سلسلة CPA المدمجة للغاية من التيتانيوم الياقوت الأزرق نظام تضخيم النبض.

معلومات الاتصال:

إذا كانت لديك أية أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا ومتطلباتنا ، سوف نتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.