Itin greito lazerio charakteristikos, pritaikymas ir rinkos perspektyva
2021-08-02
Tiesą sakant, nanosekundės, pikosekundės ir femtosekundės yra laiko vienetai, 1ns = 10-9s, 1ps = 10-12s, 1FS = 10-15s. Šis laiko vienetas parodo lazerio impulso impulso plotį. Trumpai tariant, impulsinis lazeris išvedamas per tokį trumpą laiką. Kadangi jo išėjimo vieno impulso laikas yra labai labai trumpas, toks lazeris vadinamas itin greitu lazeriu. Sukoncentravus lazerio energiją per tokį trumpą laiką, gaunama didžiulė vieno impulso energija ir itin didelė didžiausia galia. Medžiagų apdorojimo metu bus labai išvengta medžiagų lydymosi ir nuolatinio garavimo (šiluminio efekto), kurį sukelia ilgas impulsų plotis ir žemo intensyvumo lazeris, o apdorojimo kokybė gali būti labai pagerinta.
Pramonėje lazeriai paprastai skirstomi į keturias kategorijas: nuolatinės bangos (CW), beveik nuolatinis (QCW), trumpas impulsas (Q-switched) ir itin trumpas impulsas (užrakintas režimas). Atstovaujamas daugiamodio CW pluošto lazerio, CW užima didžiąją dalį dabartinės pramonės rinkos. Jis plačiai naudojamas pjovimo, suvirinimo, dengimo ir kitose srityse. Jis pasižymi dideliu fotoelektrinės konversijos greičiu ir dideliu apdorojimo greičiu. Beveik nuolatinė banga, dar žinoma kaip ilgas impulsas, gali sukurti MS ~ μ S eilės impulsą, kurio darbo ciklas yra 10%, todėl impulsinės šviesos didžiausia galia yra daugiau nei dešimt kartų didesnė nei nuolatinės šviesos, o tai yra labai palanku. gręžimui, terminiam apdorojimui ir kitiems tikslams. Trumpas impulsas reiškia ns impulsą, kuris plačiai naudojamas lazerinio žymėjimo, gręžimo, gydymo, lazerinio nuotolio nustatymo, antrosios kartos harmonikų, karinėse ir kitose srityse. Ultratrumpas impulsas yra tai, ką mes vadiname itin greitu lazeriu, įskaitant PS ir FS impulsinį lazerį.
Kai lazeris veikia medžiagą pikosekundės ir femtosekundės impulso laiku, apdirbimo efektas labai pasikeis. Femtosekundinis lazeris gali sufokusuoti erdvinę sritį, mažesnę nei plauko skersmuo, todėl elektromagnetinio lauko intensyvumas kelis kartus didesnis už atomų jėgą patikrinti aplink juos esančius elektronus, kad būtų galima realizuoti daugybę ekstremalių fizinių sąlygų, kurių nėra žemėje ir jo negalima gauti kitais būdais. Sparčiai didėjant impulsų energijai, didelio galingumo tankio lazerio impulsas gali lengvai nulupti išorinius elektronus, priversti elektronus atitrūkti nuo atomų pančių ir suformuoti plazmą. Kadangi lazerio ir medžiagos sąveikos laikas yra labai trumpas, plazma buvo pašalinta nuo medžiagos paviršiaus, nespėjus perduoti energijos į aplinkines medžiagas, o tai nesukels šiluminio poveikio aplinkinėms medžiagoms. Todėl itin greitas apdorojimas lazeriu dar žinomas kaip „šaltasis apdorojimas“. Tuo pačiu metu itin greitas lazeris gali apdoroti beveik visas medžiagas, įskaitant metalus, puslaidininkius, deimantus, safyrus, keramiką, polimerus, kompozitus ir dervas, fotorezisto medžiagas, plonas plėveles, ITO plėveles, stiklą, saulės elementus ir kt.
Dėl šalto apdorojimo pranašumų trumpo impulso ir ultratrumpų impulsų lazeriai pateko į tikslaus apdorojimo sritis, tokias kaip mikro nanoapdirbimas, gydymas smulkiu lazeriu, tikslus gręžimas, tikslus pjovimas ir pan. Kadangi ultratrumpas impulsas gali labai greitai įšvirkšti apdorojimo energiją į mažą veikimo sritį, momentinis didelio energijos tankio nusodinimas keičia elektronų absorbcijos ir judėjimo režimą, išvengia lazerio linijinės absorbcijos, energijos perdavimo ir difuzijos įtakos bei iš esmės keičia sąveikos mechanizmą. tarp lazerio ir materijos. Todėl ji taip pat tapo netiesinės optikos, lazerinės spektroskopijos, biomedicinos, stipriojo lauko optikos dėmesio centru. Kondensuotųjų medžiagų fizika yra galinga tyrimų priemonė mokslinių tyrimų srityse.
Palyginti su femtosekundiniu lazeriu, pikosekundiniam lazeriui nereikia plėsti ir suspausti impulsų, kad būtų sustiprintas. Todėl pikosekundinio lazerio dizainas yra gana paprastas, ekonomiškesnis, patikimesnis ir tinkamas didelio tikslumo, be įtempių apdirbimui rinkoje. Tačiau itin greitas ir itin stiprus yra dvi pagrindinės lazerių kūrimo tendencijos. Femtosekundinis lazeris taip pat turi didesnių privalumų gydant ir atliekant mokslinius tyrimus. Ateityje galima sukurti naujos kartos itin greitą lazerį greičiau nei femtosekundinį lazerį.
Autoriaus teisės @ 2020 „Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd.“ – Kinijos šviesolaidiniai moduliai, šviesolaidinių lazerių gamintojai, lazerių komponentų tiekėjai. Visos teisės saugomos.
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
