Wat binne ultrasnelle lasers en hoe wurde se brûkt?

Definysje fan ultrasnelle lasers

Ultrasnelle lasers ferwize nei lasers dy't ekstreem koarte pulsen útstjoere, typysk yn it berik fan pikosekonden (10⁻¹² sekonden) of femtosekonden (10⁻¹⁵ sekonden). Fanwegen har ultrakoarte pulsduer ynteraksje dizze lasers mei materialen benammen fia net-termyske, net-lineaire effekten, wêrtroch waarmtediffúzje en termyske skea signifikant wurde fermindere. Dizze unike eigenskip makket ultrasnelle lasers ideaal foar presyzje-mikrobearbeitung, medyske prosedueres en wittenskiplik ûndersyk.

Tapassingen fan ultrasnelle lasers

Mei har hege pykkrêft en minimale termyske ynfloed wurde ultrasnelle lasers breed tapast yn ferskate yndustryen, ynklusyf:

1. Yndustriële mikrobewerking: Ultrasnelle lasers meitsje presys snijden, boarjen, markearjen en oerflakferwurking mooglik op mikro- en nanonivo mei minimale waarmte-beynfloede sônes.

2. Medyske en biomedyske ôfbylding: Yn 'e eachmology wurde femtosekondelasers brûkt foar LASIK-eachsjirurgy, wêrtroch't se presys cornea-snijden leverje mei minimale komplikaasjes nei de operaasje. Derneist wurde se tapast yn multifotonmikroskopie en biomedyske weefselanalyse.

3. Wittenskiplik ûndersyk: Dizze lasers spylje in krúsjale rol yn tiidoploste spektroskopie, net-lineaire optyk, kwantumkontrôle en ûndersyk nei nije materialen, wêrtroch wittenskippers ultrasnelle dynamyk op atomêr en molekulêr nivo kinne ferkenne.

4. Optyske kommunikaasje: Bepaalde ultrasnelle lasers, lykas 1.5μm glêstriedlasers, operearje yn 'e optyske glêstriedkommunikaasjeband mei leech ferlies, en tsjinje as stabile ljochtboarnen foar hege-snelheidsgegevensoerdracht.

Krêft- en prestaasjeparameters

Ultrasnelle lasers wurde karakterisearre troch twa wichtige krêftparameters:

1. Gemiddeld fermogen: Farieart fan tsientallen milliwatts oant ferskate watts of heger, ôfhinklik fan de easken fan 'e tapassing.

2. Peak Power: Troch de ekstreem koarte pulsduer kin it peak Power ferskate kilowatts oant hûnderten kilowatts berikke. Bygelyks, guon femtosekonde lasers behâlde in gemiddelde krêft fan 1W, wylst har peak Power ferskate oarders fan grutte heger is.

Oare essensjele prestaasje-yndikatoaren omfetsje pulswerhellingsfrekwinsje, pulsenerzjy en pulsbreedte, dy't allegear optimalisearre wurde moatte op basis fan spesifike yndustriële en ûndersyksbehoeften.

Liedende fabrikanten en yndustryûntwikkeling

In oantal wrâldwide fabrikanten dominearje de ultrasnelle laseryndustry:

1. Coherent, Spectra-Physics, Newport (MKS) – Etablisearre bedriuwen mei folwoeksen technology en in breed skala oan yndustriële en wittenskiplike tapassingen.

2. TRUMPF, IPG Photonics – Merklieders yn yndustriële laserferwurkingsoplossingen.

3. Sineeske fabrikanten (Han's Laser, GaussLasers, YSL Photonics) – Opkommende spilers dy't wichtige foarútgong meitsje yn laserstrukturearring, modusfergrendelingstechnologyen en systeemyntegraasje.

Koelsystemen en termysk behear

Nettsjinsteande har lege gemiddelde krêft generearje ultrasnelle lasers substansjele direkte waarmte fanwegen har hege pykkrêft. Effisjinte koelsystemen binne essensjeel om stabile prestaasjes en in langere libbensdoer te garandearjen.

Koelsystemen: Ultrasnelle lasers wurde meastentiids foarsjoen fan yndustriële koelers mei in temperatuerkontrôlepresyzje fan ± 0,1 °C of better om stabile laserprestaasjes te behâlden.

TEYU CWUP-searje koelers: Spesifyk ûntworpen foar ultrasnelle laserkoeling, biede dizze laserkoelers PID-kontroleare temperatuerregeling mei in presyzje fan maksimaal 0,08 °C oant 0,1 °C. Se stypje ek RS485-kommunikaasje foar ôfstânsbewaking en kontrôle, wêrtroch't se ideaal binne foar ultrasnelle lasersystemen fan 3W -60W.

Takomstige trends yn ultrasnelle lasers

De ultrasnelle laseryndustry ûntjout him nei:

1. Koartere pulsen, heger pykfermogen: Oanhâldende foarútgong yn modusfergrendeling en pulskompresje sil attosekonde pulslasers mooglik meitsje foar ekstreme presyzje-tapassingen.

2. Modulêre en kompakte systemen: Takomstige ultrasnelle lasers sille mear yntegreare en brûkerfreonliker wêze, wêrtroch't de kompleksiteit en tapassingskosten ferminderje.

3. Legere kosten en lokalisaasje: As wichtige komponinten lykas laserkristallen, pompboarnen en koelsystemen yn eigen lân produsearre wurde, sille de kosten fan ultrasnelle lasers sakje, wêrtroch't bredere oannimmen mooglik wurdt.

4. Yntegraasje tusken ferskate yndustryen: Ultrasnelle lasers sille hieltyd faker fusearje mei fjilden lykas optyske kommunikaasje, kwantumynformaasje, presyzjebewerking en biomedysk ûndersyk, wêrtroch nije technologyske ynnovaasjes oandreaun wurde.

Konklúzje

Ultrasnelle lasertechnology ûntjout him rap, en biedt ûnfergelykbere presyzje en minimale termyske effekten yn yndustriële, medyske en wittenskiplike fjilden. Liedende fabrikanten bliuwe laserparameters en yntegraasjetechniken ferfine, wylst foarútgong yn koel- en termyske behearsystemen de laserstabiliteit ferbetterje. As de kosten ôfnimme en cross-yndustry tapassingen útwreidzje, sille ultrasnelle lasers meardere hightech-yndustryen revolúsjonearje.