ข่าว

สินค้าแนะนำ

ข่าวอุตสาหกรรม

ลักษณะ การใช้งาน และโอกาสทางการตลาดของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ

2021-08-02

อันที่จริง นาโนวินาที พิโกวินาที และเฟมโตวินาทีเป็นหน่วยเวลา 1ns = 10-9s, 1ps = 10-12s, 1FS = 10-15s หน่วยเวลานี้แสดงถึงความกว้างพัลส์ของพัลส์เลเซอร์ กล่าวโดยย่อคือ เลเซอร์พัลซิ่งจะถูกส่งออกในเวลาอันสั้น เนื่องจากเวลาพัลส์เดี่ยวที่ส่งออกนั้นสั้นมาก เลเซอร์ดังกล่าวจึงเรียกว่าเลเซอร์เร็วมาก เมื่อพลังงานเลเซอร์เข้มข้นในช่วงเวลาสั้นๆ จะได้รับพลังงานพัลส์เดี่ยวขนาดใหญ่และกำลังสูงสุดที่สูงมาก ในระหว่างการประมวลผลวัสดุ ปรากฏการณ์ของการหลอมละลายของวัสดุและการระเหยอย่างต่อเนื่อง (ผลกระทบจากความร้อน) ที่เกิดจากความกว้างพัลส์ยาวและเลเซอร์ความเข้มต่ำจะถูกหลีกเลี่ยงในระดับที่ดีและคุณภาพการประมวลผลสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก

ในอุตสาหกรรม เลเซอร์มักจะแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: คลื่นต่อเนื่อง (CW), กึ่งต่อเนื่อง (QCW), พัลส์สั้น (สวิตช์ Q) และพัลส์สั้นพิเศษ (ล็อคโหมด) นำเสนอโดยมัลติโหมด CW ไฟเบอร์เลเซอร์ CW ตรงบริเวณส่วนใหญ่ของตลาดอุตสาหกรรมในปัจจุบัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัด, การเชื่อม, การหุ้มและสาขาอื่นๆ มีลักษณะของอัตราการแปลงตาแมวสูงและความเร็วในการประมวลผลที่รวดเร็ว คลื่นกึ่งต่อเนื่องหรือที่เรียกว่าพัลส์ยาว สามารถผลิตพัลส์ MS ~ Î¼ S-order ที่มีรอบการทำงาน 10% ซึ่งทำให้พลังสูงสุดของแสงพัลส์สูงกว่าแสงต่อเนื่องมากกว่าสิบเท่า ซึ่งดีมาก สำหรับการเจาะ การรักษาความร้อน และการใช้งานอื่นๆ พัลส์สั้นหมายถึงพัลส์ ns ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ การเจาะ การรักษาทางการแพทย์ เลเซอร์ตั้งแต่ การสร้างฮาร์มอนิกที่สอง การทหาร และสาขาอื่นๆ ชีพจรสั้นเกินคือสิ่งที่เราเรียกว่าเลเซอร์เร็วพิเศษ รวมถึงเลเซอร์พัลส์ของ PS และ FS

เมื่อเลเซอร์ทำงานบนวัสดุด้วยเวลาพัลส์ของพิโควินาทีและเฟมโตวินาที ผลการตัดเฉือนจะเปลี่ยนไปอย่างมาก เลเซอร์ Femtosecond สามารถโฟกัสไปที่พื้นที่เชิงพื้นที่ที่เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นขน ทำให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสูงกว่าแรงของอะตอมหลายเท่าในการตรวจสอบอิเล็กตรอนรอบๆ พวกมัน เพื่อให้ตระหนักถึงสภาวะทางกายภาพที่รุนแรงหลายอย่างที่ไม่มีอยู่บน ดินและไม่สามารถหาได้ด้วยวิธีอื่น ด้วยพลังงานพัลส์ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เลเซอร์พัลส์ความหนาแน่นพลังงานสูงสามารถลอกอิเล็กตรอนชั้นนอกออกได้ง่าย ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากพันธะของอะตอมและก่อตัวเป็นพลาสมา เนื่องจากเวลาโต้ตอบระหว่างเลเซอร์และวัสดุสั้นมาก พลาสมาจึงถูกพ่นออกจากพื้นผิววัสดุก่อนที่จะมีเวลาถ่ายเทพลังงานไปยังวัสดุโดยรอบ ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อความร้อนต่อวัสดุโดยรอบ ดังนั้นการประมวลผลด้วยเลเซอร์ที่เร็วมากจึงเรียกอีกอย่างว่า "การประมวลผลแบบเย็น" ในขณะเดียวกัน เลเซอร์ที่เร็วมากสามารถประมวลผลวัสดุเกือบทั้งหมด รวมถึงโลหะ เซมิคอนดักเตอร์ เพชร แซฟไฟร์ เซรามิก โพลิเมอร์ คอมโพสิตและเรซิน วัสดุโฟโตเรสซิสต์ ฟิล์มบาง ฟิล์ม ITO แก้ว เซลล์แสงอาทิตย์ ฯลฯ

ด้วยข้อได้เปรียบของการประมวลผลแบบเย็น เลเซอร์พัลส์แบบสั้นและแบบสั้นพิเศษได้เข้าสู่ฟิลด์การประมวลผลที่มีความแม่นยำ เช่น การประมวลผลแบบไมโครนาโน การรักษาทางการแพทย์ด้วยเลเซอร์แบบละเอียด การเจาะแบบแม่นยำ การตัดแบบแม่นยำ เป็นต้น เนื่องจากพัลส์ที่สั้นเกินขีดสามารถฉีดพลังงานการประมวลผลลงในพื้นที่การดำเนินการขนาดเล็กได้อย่างรวดเร็ว การสะสมความหนาแน่นของพลังงานสูงในทันทีจะเปลี่ยนโหมดการดูดกลืนอิเล็กตรอนและการเคลื่อนที่ หลีกเลี่ยงอิทธิพลของการดูดกลืนเชิงเส้นของเลเซอร์ การถ่ายโอนพลังงานและการแพร่กระจาย และเปลี่ยนกลไกการโต้ตอบโดยพื้นฐาน ระหว่างเลเซอร์กับสสาร ดังนั้นจึงกลายเป็นจุดสนใจของออปติกแบบไม่เชิงเส้น เลเซอร์สเปกโตรสโกปี ชีวการแพทย์ ออปติกภาคสนามที่แข็งแกร่ง ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเป็นเครื่องมือวิจัยที่มีประสิทธิภาพในสาขาการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

เมื่อเทียบกับเฟมโตวินาทีเลเซอร์ เลเซอร์พิโกวินาทีไม่จำเป็นต้องขยายและบีบอัดพัลส์เพื่อขยายสัญญาณ ดังนั้นการออกแบบเลเซอร์ picosecond จึงค่อนข้างเรียบง่าย คุ้มค่ากว่า เชื่อถือได้มากกว่า และมีความสามารถสำหรับการตัดเฉือนขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูงและปราศจากความเครียดในตลาด อย่างไรก็ตาม ความรวดเร็วเป็นพิเศษและความแข็งแกร่งเป็นพิเศษเป็นแนวโน้มหลักสองประการของการพัฒนาเลเซอร์ เลเซอร์ Femtosecond ยังมีประโยชน์มากกว่าในด้านการรักษาทางการแพทย์และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เป็นไปได้ที่จะพัฒนาเลเซอร์ ultrafast รุ่นต่อไปที่เร็วกว่าเลเซอร์ femtosecond ในอนาคต

แหล่งกำเนิดแสง ASE

ต่อไป:

องค์ประกอบหลักและการประยุกต์ใช้เลเซอร์

ข่าว

สินค้าแนะนำ

YDFA ไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์เจือ Ytterbium 1064 นาโนเมตร

ตัวควบคุมโพลาไรซ์ไฟเบอร์แบบแมนนวล

850nm 10mW Superluminescent Diode sld ไดโอด

เลเซอร์ไดโอด DFB ขนาด 1653 นาโนเมตรสำหรับการตรวจจับ CH4

ลักษณะ การใช้งาน และโอกาสทางการตลาดของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ

ก่อนหน้า:

ต่อไป: