അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ എന്തൊക്കെയാണ്, അവ എങ്ങനെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്?

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ നിർവചനം

വളരെ ചെറിയ പൾസുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ലേസറുകളെയാണ് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്, സാധാരണയായി പിക്കോസെക്കൻഡ് (10⁻¹² സെക്കൻഡ്) അല്ലെങ്കിൽ ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് (10⁻¹⁵ സെക്കൻഡ്) ശ്രേണിയിൽ. അൾട്രാ-ഹ്രസ്വ പൾസ് ദൈർഘ്യം കാരണം, ഈ ലേസറുകൾ പ്രധാനമായും നോൺ-തെർമൽ, നോൺ-ലീനിയർ ഇഫക്റ്റുകൾ വഴി വസ്തുക്കളുമായി ഇടപഴകുന്നു, ഇത് താപ വ്യാപനവും താപ കേടുപാടുകളും ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. ഈ സവിശേഷ സ്വഭാവം അൾട്രാ ഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളെ കൃത്യമായ മൈക്രോമാച്ചിംഗ്, മെഡിക്കൽ നടപടിക്രമങ്ങൾ, ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണം എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ

ഉയർന്ന പീക്ക് പവറും കുറഞ്ഞ താപ ആഘാതവും ഉള്ളതിനാൽ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. വ്യാവസായിക മൈക്രോമെഷീനിംഗ്: അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ മൈക്രോ, നാനോ തലങ്ങളിൽ കൃത്യമായ കട്ടിംഗ്, ഡ്രില്ലിംഗ്, മാർക്കിംഗ്, ഉപരിതല പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവ സാധ്യമാക്കുന്നു, കുറഞ്ഞ താപ ബാധിത മേഖലകളിൽ.

2. മെഡിക്കൽ, ബയോമെഡിക്കൽ ഇമേജിംഗ്: നേത്രചികിത്സയിൽ, ലാസിക് നേത്ര ശസ്ത്രക്രിയയ്ക്ക് ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ശസ്ത്രക്രിയയ്ക്കു ശേഷമുള്ള സങ്കീർണതകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനൊപ്പം കൃത്യമായ കോർണിയൽ കട്ടിംഗ് നൽകുന്നു. കൂടാതെ, മൾട്ടിഫോട്ടോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിയിലും ബയോമെഡിക്കൽ ടിഷ്യു വിശകലനത്തിലും അവ പ്രയോഗിക്കുന്നു.

3. ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണം: സമയബന്ധിതമായ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, നോൺലീനിയർ ഒപ്റ്റിക്സ്, ക്വാണ്ടം നിയന്ത്രണം, പുതിയ മെറ്റീരിയൽ ഗവേഷണം എന്നിവയിൽ ഈ ലേസറുകൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഇത് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ആറ്റോമിക്, മോളിക്യുലാർ തലങ്ങളിൽ അൾട്രാ ഫാസ്റ്റ് ഡൈനാമിക്സ് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

4. ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്: 1.5μm ഫൈബർ ലേസറുകൾ പോലുള്ള ചില അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ, കുറഞ്ഞ നഷ്ടമുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ബാൻഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷനുള്ള സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

പവർ, പെർഫോമൻസ് പാരാമീറ്ററുകൾ

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ രണ്ട് പ്രധാന പവർ പാരാമീറ്ററുകളാൽ സവിശേഷതയാണ്:

1. ശരാശരി പവർ: ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകളെ ആശ്രയിച്ച്, പതിനായിരക്കണക്കിന് മില്ലിവാട്ട് മുതൽ നിരവധി വാട്ട് അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽ വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.

2. പീക്ക് പവർ: വളരെ ചെറിയ പൾസ് ദൈർഘ്യം കാരണം, പീക്ക് പവർ നിരവധി കിലോവാട്ട് മുതൽ നൂറുകണക്കിന് കിലോവാട്ട് വരെ എത്താം. ഉദാഹരണത്തിന്, ചില ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് ലേസറുകൾ ശരാശരി 1W പവർ നിലനിർത്തുന്നു, അതേസമയം അവയുടെ പീക്ക് പവർ നിരവധി ഓർഡറുകൾ കൂടുതലാണ്.

മറ്റ് അവശ്യ പ്രകടന സൂചകങ്ങളിൽ പൾസ് ആവർത്തന നിരക്ക്, പൾസ് ഊർജ്ജം, പൾസ് വീതി എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇവയെല്ലാം നിർദ്ദിഷ്ട വ്യാവസായിക, ഗവേഷണ ആവശ്യങ്ങൾ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യണം.

പ്രമുഖ നിർമ്മാതാക്കളും വ്യവസായ വികസനവും

നിരവധി ആഗോള നിർമ്മാതാക്കൾ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ വ്യവസായത്തിൽ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നു:

1. കോഹെറന്റ്, സ്പെക്ട്ര-ഫിസിക്സ്, ന്യൂപോർട്ട് (എംകെഎസ്) - പക്വമായ സാങ്കേതികവിദ്യയും വ്യാവസായിക, ശാസ്ത്രീയ പ്രയോഗങ്ങളുടെ വിപുലമായ ശ്രേണിയും ഉള്ള സ്ഥാപിത കമ്പനികൾ.

2. TRUMPF, IPG ഫോട്ടോണിക്സ് – വ്യാവസായിക ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ് സൊല്യൂഷനുകളിലെ വിപണി നേതാക്കൾ.

3. ചൈനീസ് നിർമ്മാതാക്കൾ (ഹാൻസ് ലേസർ, ഗാസ്ലേസറുകൾ, വൈഎസ്എൽ ഫോട്ടോണിക്സ്) – ലേസർ ഘടന, മോഡ്-ലോക്കിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ, സിസ്റ്റം സംയോജനം എന്നിവയിൽ കാര്യമായ പുരോഗതി കൈവരിക്കുന്ന വളർന്നുവരുന്ന കളിക്കാർ.

കൂളിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളും താപ മാനേജ്മെന്റും

ശരാശരി പവർ കുറവാണെങ്കിലും, ഉയർന്ന പീക്ക് പവർ കാരണം അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ ഗണ്യമായ തൽക്ഷണ താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടനവും ദീർഘമായ പ്രവർത്തന ആയുസ്സും ഉറപ്പാക്കാൻ കാര്യക്ഷമമായ തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ അത്യാവശ്യമാണ്.

ചില്ലർ സിസ്റ്റങ്ങൾ: അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളിൽ സാധാരണയായി ±0.1°C അല്ലെങ്കിൽ അതിലും മികച്ച താപനില നിയന്ത്രണ കൃത്യതയുള്ള വ്യാവസായിക ചില്ലറുകൾ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് സ്ഥിരമായ ലേസർ പ്രകടനം നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

TEYU CWUP-സീരീസ് ചില്ലറുകൾ : അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ കൂളിംഗിനായി പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന ഈ ലേസർ ചില്ലറുകൾ 0.08°C മുതൽ 0.1°C വരെ കൃത്യതയോടെ PID നിയന്ത്രിത താപനില നിയന്ത്രണം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. റിമോട്ട് മോണിറ്ററിംഗിനും നിയന്ത്രണത്തിനുമായി അവർ RS485 ആശയവിനിമയത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഇത് 3W -60W അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകളിലെ ഭാവി പ്രവണതകൾ

അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ വ്യവസായം ഇതിലേക്ക് വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു:

1. പൾസുകൾ കുറവാണ്, പവർ കൂടുതലാണ്: മോഡ്-ലോക്കിംഗിലും പൾസ് കംപ്രഷനിലുമുള്ള തുടർച്ചയായ പുരോഗതികൾ അറ്റോസെക്കൻഡ് പൾസ് ലേസറുകളെ അങ്ങേയറ്റത്തെ കൃത്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി പ്രാപ്തമാക്കും.

2. മോഡുലാർ, കോംപാക്റ്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ: ഭാവിയിലെ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ കൂടുതൽ സംയോജിതവും ഉപയോക്തൃ സൗഹൃദവുമായിരിക്കും, സങ്കീർണ്ണതയും ആപ്ലിക്കേഷൻ ചെലവും കുറയ്ക്കും.

3. കുറഞ്ഞ ചെലവുകളും പ്രാദേശികവൽക്കരണവും: ലേസർ ക്രിസ്റ്റലുകൾ, പമ്പ് സ്രോതസ്സുകൾ, കൂളിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ തുടങ്ങിയ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ആഭ്യന്തരമായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതോടെ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ ചെലവ് കുറയും, ഇത് വിശാലമായ ദത്തെടുക്കലിന് സൗകര്യമൊരുക്കും.

4. വിവിധ വ്യവസായ മേഖലകളെ ഏകീകരിക്കൽ: അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്, ക്വാണ്ടം ഇൻഫർമേഷൻ, പ്രിസിഷൻ മെഷീനിംഗ്, ബയോമെഡിക്കൽ ഗവേഷണം തുടങ്ങിയ മേഖലകളുമായി കൂടുതലായി ലയിക്കും, ഇത് പുതിയ സാങ്കേതിക കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾക്ക് വഴിയൊരുക്കും.

തീരുമാനം

വ്യാവസായിക, വൈദ്യശാസ്ത്ര, ശാസ്ത്ര മേഖലകളിലുടനീളം സമാനതകളില്ലാത്ത കൃത്യതയും കുറഞ്ഞ താപ പ്രഭാവവും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്ന അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യ അതിവേഗം പുരോഗമിക്കുന്നു. മുൻനിര നിർമ്മാതാക്കൾ ലേസർ പാരാമീറ്ററുകളും സംയോജന സാങ്കേതിക വിദ്യകളും പരിഷ്കരിക്കുന്നത് തുടരുന്നു, അതേസമയം കൂളിംഗ്, തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിലെ പുരോഗതി ലേസർ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ചെലവുകൾ കുറയുകയും വ്യവസായ മേഖലകളിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വികസിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസറുകൾ ഒന്നിലധികം ഹൈടെക് വ്യവസായങ്ങളിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാൻ ഒരുങ്ങുന്നു.