Ultrafast Lasers ምንድን ናቸው እና እንዴት ጥቅም ላይ ይውላሉ?

የ Ultrafast Lasers ፍቺ

አልትራፋስት ሌዘር የሚያመለክተው ሌዘር በጣም አጭር የልብ ምት የሚለቁ ሲሆን በተለይም በፒክሴኮንድ (10⁻¹² ሴኮንድ) ወይም በሴት ሰከንድ (10⁻¹⁵ ሴኮንድ) ክልል ውስጥ ነው። እጅግ በጣም አጭር የልብ ምት ቆይታቸው ምክንያት፣ እነዚህ ሌዘር ከቁሳቁሶች ጋር የሚገናኙት በዋነኝነት በሙቀት-ነክ ባልሆኑ፣ መስመር ላይ ባልሆኑ ውጤቶች፣ የሙቀት ስርጭትን እና የሙቀት መጎዳትን በእጅጉ ይቀንሳል። ይህ ልዩ ባህሪ አልትራፋስት ሌዘርን ለትክክለኛ ማይክሮሜሽን፣ ለህክምና ሂደቶች እና ለሳይንሳዊ ምርምር ምቹ ያደርገዋል።

የ Ultrafast Lasers መተግበሪያዎች

በከፍተኛ ከፍተኛ ኃይላቸው እና በትንሹ የሙቀት ተፅእኖ ፣ ultrafast lasers በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በሰፊው ይተገበራሉ ፣ ከእነዚህም መካከል-

1. ኢንዱስትሪያል ማይክሮሜሽን ፡ Ultrafast lasers በጥቃቅን እና ናኖ ደረጃዎች ላይ በትክክል መቁረጥን፣ መሰርሰርን፣ ምልክት ማድረግን እና የገጽታ ሂደትን በትንሹ በሙቀት የተጎዱ ዞኖችን ያነቃል።

2. የህክምና እና ባዮሜዲካል ኢሜጂንግ ፡ በአይን ህክምና፣ femtosecond lasers ለ LASIK የአይን ቀዶ ጥገና ጥቅም ላይ ይውላል፣ ይህም ከቀዶ ጥገናው በኋላ ከቀዶ ጥገናው በኋላ የሚከሰት ትክክለኛ የኮርኒያ መቁረጥን ያቀርባል። በተጨማሪም፣ በባለብዙ ፎቶን ማይክሮስኮፒ እና ባዮሜዲካል ቲሹ ትንተና ይተገበራሉ።

3. ሳይንሳዊ ምርምር፡- እነዚህ ሌዘር በጊዜ-የተፈታ ስፔክትሮስኮፒ፣ የመስመር ውጪ ኦፕቲክስ፣ የኳንተም ቁጥጥር እና አዲስ የቁስ ምርምር ላይ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ፣ ይህም ሳይንቲስቶች በአቶሚክ እና ሞለኪውላር ደረጃ ላይ ያለውን የ ultrafast dynamics እንዲመረምሩ ያስችላቸዋል።

4. ኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ፡ እንደ 1.5μm ፋይበር ሌዘር ያሉ አንዳንድ የ ultrafast lasers ዝቅተኛ ኪሳራ ባለው የኦፕቲካል ፋይበር ኮሙኒኬሽን ባንድ ውስጥ ይሰራሉ ​​ለከፍተኛ ፍጥነት የውሂብ ማስተላለፍ የተረጋጋ የብርሃን ምንጮች ሆነው ያገለግላሉ።

የኃይል እና የአፈጻጸም መለኪያዎች

Ultrafast lasers በሁለት ቁልፍ የኃይል መለኪያዎች ተለይተው ይታወቃሉ።

1. አማካኝ ኃይል ፡ ከአስር ሚሊዋት እስከ ብዙ ዋት ወይም ከዚያ በላይ ይደርሳል፣ እንደ የመተግበሪያ መስፈርቶች።

2. የፒክ ሃይል፡- እጅግ በጣም አጭር በሆነ የልብ ምት ቆይታ ምክንያት ከፍተኛ ሃይል ከበርካታ ኪሎዋት እስከ መቶ ኪሎዋት ይደርሳል። ለምሳሌ፣ አንዳንድ femtosecond lasers አማካኝ 1W ሃይል የሚይዙ ሲሆን ከፍተኛ ኃይላቸው ከበርካታ ትእዛዞች ከፍ ያለ ነው።

ሌሎች አስፈላጊ የአፈጻጸም አመልካቾች የልብ ምት ድግግሞሽ መጠን፣ የ pulse energy እና pulse ወርድ ያካትታሉ፣ እነዚህ ሁሉ በልዩ የኢንዱስትሪ እና የምርምር ፍላጎቶች ላይ ተመስርተው መሻሻል አለባቸው።

ግንባር ​​ቀደም አምራቾች እና የኢንዱስትሪ ልማት

በርካታ ዓለም አቀፍ አምራቾች እጅግ በጣም የላቁ የሌዘር ኢንዱስትሪን ይቆጣጠራሉ-

1. Coherent, Spectra-Physics, Newport (MKS) - የጎለመሱ ቴክኖሎጂ እና ሰፊ የኢንዱስትሪ እና ሳይንሳዊ አፕሊኬሽኖች ያሏቸው የተቋቋሙ ኩባንያዎች.

2. TRUMPF, IPG Photonics - በኢንዱስትሪ ሌዘር ማቀነባበሪያ መፍትሄዎች ውስጥ የገበያ መሪዎች.

3. የቻይና አምራቾች (Han's Laser, GaussLasers, YSL Photonics) - በሌዘር መዋቅር፣ ሞድ-መቆለፊያ ቴክኖሎጂዎች እና የስርዓት ውህደት ላይ ጉልህ እድገቶችን የሚያደርጉ አዳዲስ ተጫዋቾች።

የማቀዝቀዣ ስርዓቶች እና የሙቀት አስተዳደር

ምንም እንኳን ዝቅተኛ አማካኝ ሃይል ቢኖራቸውም ፣ ultrafast lasers በከፍተኛ ከፍተኛ ኃይላቸው ምክንያት ከፍተኛ ቅጽበታዊ ሙቀትን ያመነጫሉ። የተረጋጋ አፈፃፀም እና ረጅም የስራ ህይወት ለማረጋገጥ ውጤታማ የማቀዝቀዣ ዘዴዎች አስፈላጊ ናቸው.

Chiller Systems ፡ Ultrafast lasers በተለምዶ ± 0.1°C የሙቀት መቆጣጠሪያ ትክክለኛነት ወይም የተረጋጋ የሌዘር አፈጻጸምን ለማስጠበቅ በኢንዱስትሪ ማቀዝቀዣዎች የታጠቁ ናቸው።

TEYU CWUP-ተከታታይ Chillers: በተለይ ለአልትራፋስት ሌዘር ማቀዝቀዣ ተብሎ የተነደፈ፣ እነዚህ የሌዘር ማቀዝቀዣዎች ከ0.08°C እስከ 0.1°C ድረስ ባለው ትክክለኛነት በPID ቁጥጥር የሚደረግበት የሙቀት ማስተካከያ ይሰጣሉ። ለርቀት ክትትል እና ቁጥጥር የRS485 ግንኙነትን ይደግፋሉ, ይህም ለ 3W -60W ultrafast laser systems ተስማሚ ያደርጋቸዋል.

በ Ultrafast Lasers ውስጥ የወደፊት አዝማሚያዎች

የ ultrafast ሌዘር ኢንዱስትሪ ወደሚከተለው እያደገ ነው፡-

1. አጭር የጥራጥሬ፣ ከፍተኛ ጫፍ ሃይል ፡ በሁነታ መቆለፍ እና በ pulse compression ውስጥ ያሉ ቀጣይ እድገቶች attosecond pulse lasers ለከፍተኛ ትክክለኛነት አፕሊኬሽኖች ያስችላሉ።

2. ሞዱላር እና የታመቀ ሲስተሞች ፡ የወደፊት ultrafast lasers ይበልጥ የተዋሃዱ እና ለተጠቃሚዎች ተስማሚ ይሆናሉ፣ ይህም ውስብስብነትን እና የትግበራ ወጪዎችን ይቀንሳል።

3. ዝቅተኛ ወጭዎች እና አካባቢያዊነት፡- እንደ ሌዘር ክሪስታሎች፣ የፓምፕ ምንጮች እና የማቀዝቀዣ ዘዴዎች ያሉ ዋና ዋና ክፍሎች በአገር ውስጥ ሲመረቱ፣ እጅግ በጣም ብዙ የሌዘር ወጪ እየቀነሰ ይሄዳል፣ ይህም ሰፊ ጉዲፈቻን ያመቻቻል።

4. ኢንደስትሪ አቋራጭ ውህደት፡- አልትራፋስት ሌዘር ከጊዜ ወደ ጊዜ እንደ ኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን፣ ኳንተም መረጃ፣ ትክክለኛነት ማሽኒንግ እና ባዮሜዲካል ምርምር፣ አዳዲስ የቴክኖሎጂ ፈጠራዎችን የሚያንቀሳቅስ ይሆናል።

መደምደሚያ

አልትራፋስት ሌዘር ቴክኖሎጂ በፍጥነት እየገሰገሰ ነው፣ ይህም በኢንዱስትሪ፣ በህክምና እና በሳይንሳዊ መስኮች ተወዳዳሪ የማይገኝለት ትክክለኛነት እና አነስተኛ የሙቀት ውጤቶች እያቀረበ ነው። መሪ አምራቾች የሌዘር መለኪያዎችን እና የመዋሃድ ቴክኒኮችን ማጣራታቸውን ቀጥለዋል ፣ በማቀዝቀዣ እና በሙቀት አስተዳደር ስርዓቶች ውስጥ ያሉ እድገቶች የሌዘር መረጋጋትን ይጨምራሉ። ወጪዎች እየቀነሱ እና የኢንዱስትሪ አቋራጭ አፕሊኬሽኖች እየተስፋፉ ሲሄዱ፣ ultrafast lasers የበርካታ ከፍተኛ የቴክኖሎጂ ኢንዱስትሪዎችን ለመቀየር ተዘጋጅቷል።