Какво представляват ултрабързите лазери и как се използват?

Определение за свръхбързи лазери

Свръхбързите лазери се отнасят за лазери, които излъчват изключително къси импулси, обикновено в диапазона от пикосекунди (10⁻¹² секунди) или фемтосекунди (10⁻¹5 секунди). Благодарение на тяхната ултра-къса продължителност на импулса, тези лазери взаимодействат с материалите предимно чрез нетермични, нелинейни ефекти, като значително намаляват дифузията на топлина и термичните щети. Тази уникална характеристика прави ултрабързите лазери идеални за прецизна микрообработка, медицински процедури и научни изследвания.

Приложения на ултрабързи лазери

Със своята висока пикова мощност и минимално топлинно въздействие ултрабързите лазери се прилагат широко в различни индустрии, включително:

1. Индустриална микрообработка: ултрабързите лазери позволяват прецизно рязане, пробиване, маркиране и повърхностна обработка на микро и нано нива с минимални зони, засегнати от топлина.

2. Медицински и биомедицински изображения: В офталмологията фемтосекундните лазери се използват за LASIK очна хирургия, осигурявайки прецизно изрязване на роговицата с минимални следоперативни усложнения. Освен това се прилагат в многофотонна микроскопия и биомедицински тъканен анализ.

3. Научни изследвания: Тези лазери играят решаваща роля в спектроскопията с разделителна способност във времето, нелинейната оптика, квантовия контрол и изследването на нови материали, което позволява на учените да изследват свръхбърза динамика на атомно и молекулярно ниво.

4. Оптични комуникации: Някои свръхбързи лазери, като 1,5 μm влакнести лазери, работят в комуникационната лента с оптични влакна с ниски загуби, служейки като стабилни източници на светлина за високоскоростно предаване на данни.

Параметри на мощността и производителността

Свръхбързите лазери се характеризират с два ключови параметъра на мощност:

1. Средна мощност: варира от десетки миливата до няколко вата или повече, в зависимост от изискванията на приложението.

2. Пикова мощност: Поради изключително късата продължителност на импулса, пиковата мощност може да достигне няколко киловата до стотици киловати. Например, някои фемтосекундни лазери поддържат средна мощност от 1 W, докато пиковата им мощност е с няколко порядъка по-висока.

Други основни показатели за ефективност включват честота на повторение на импулса, енергия на импулса и ширина на импулса, всички от които трябва да бъдат оптимизирани въз основа на специфични индустриални и изследователски нужди.

Водещи производители и развитие на индустрията

Няколко световни производители доминират в свръхбързата лазерна индустрия:

1. Coherent, Spectra-Physics, Нюпорт (MKS) – Утвърдени компании със зряла технология и широка гама от индустриални и научни приложения.

2. TRUMPF, IPG Photonics – Пазарни лидери в решенията за индустриална лазерна обработка.

3. Китайски производители (Han's Laser, GaussLasers, YSL Photonics) – Нововъзникващи играчи, които правят значителен напредък в лазерното структуриране, технологиите за заключване на режима и системната интеграция.

Системи за охлаждане и управление на топлината

Въпреки ниската си средна мощност, свръхбързите лазери генерират значителна мигновена топлина поради високата си пикова мощност. Ефективните охладителни системи са от съществено значение за осигуряване на стабилна производителност и удължен експлоатационен живот.

Системи за охлаждане: ултрабързите лазери обикновено са оборудвани с промишлени охладители с прецизност на контрол на температурата от ±0,1°C или по-добра за поддържане на стабилна лазерна производителност.

TEYU CWUP-серия охладители : Проектирани специално за ултрабързо лазерно охлаждане, тези лазерни охладители предлагат PID-контролирано регулиране на температурата с прецизност до 0,08°C до 0,1°C. Те също така поддържат RS485 комуникация за дистанционно наблюдение и управление, което ги прави идеални за 3W -60W ултрабързи лазерни системи.

Бъдещи тенденции в ултрабързите лазери

Свръхбързата лазерна индустрия се развива към:

1. По-къси импулси, по-висока пикова мощност: Текущият напредък в заключването на режима и компресията на импулсите ще даде възможност за атосекундни импулсни лазери за изключително прецизни приложения.

2. Модулни и компактни системи: Бъдещите свръхбързи лазери ще бъдат по-интегрирани и лесни за използване, намалявайки сложността и разходите за приложение.

3. По-ниски разходи и локализация: Тъй като ключови компоненти като лазерни кристали, източници на помпа и системи за охлаждане станат местно производство, разходите за ултрабързи лазери ще намалеят, което ще улесни по-широкото им приемане.

4. Междуиндустриална интеграция: Свръхбързите лазери все повече ще се сливат с области като оптични комуникации, квантова информация, прецизна обработка и биомедицински изследвания, стимулирайки нови технологични иновации.

Заключение

Свръхбързата лазерна технология бързо напредва, предлагайки несравнима прецизност и минимални топлинни ефекти в индустриални, медицински и научни области. Водещите производители продължават да усъвършенстват параметрите на лазера и техниките за интегриране, докато напредъкът в системите за охлаждане и управление на топлината подобрява стабилността на лазера. Тъй като разходите намаляват и междуиндустриалните приложения се разширяват, ултрабързите лазери са настроени да революционизират множество високотехнологични индустрии.

• година на основаване
  --
• бизнес тип
  --
• Държавен регион
  --
• Основна индустрия
  --
• Основни продукти
  --
• Предприятие юридическо лице
  --
• Общо служители
  --
• Годишна стойност на продукцията
  --
• Пазар за износ
  --
• Обучили клиенти
  --