Хэт хурдан лазер гэж юу вэ, тэдгээрийг хэрхэн ашигладаг вэ?

Хэт хурдан лазерын тодорхойлолт

Хэт хурдан лазер гэдэг нь ихэвчлэн пикосекунд (10⁻¹² секунд) эсвэл фемтосекунд (10⁻¹⁵ секунд) зайд маш богино импульс ялгаруулдаг лазерыг хэлдэг. Хэт богино импульсийн үргэлжлэх хугацаатай тул эдгээр лазерууд нь дулааны бус, шугаман бус нөлөөгөөр материалтай харилцан үйлчилж, дулааны тархалт болон дулааны эвдрэлийг эрс багасгадаг. Энэхүү өвөрмөц шинж чанар нь хэт хурдан лазерыг нарийн бичил боловсруулалт, эмнэлгийн процедур, шинжлэх ухааны судалгаанд хамгийн тохиромжтой болгодог.

Хэт хурдан лазерын хэрэглээ

Өндөр хүч чадал, хамгийн бага дулааны нөлөөллөөр хэт хурдан лазерыг янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашигладаг.:

1. Аж үйлдвэрийн бичил машин: Хэт хурдан лазерууд нь халуунд хамгийн бага өртдөг бүс бүхий бичил болон нано түвшинд нарийн зүсэх, өрөмдөх, тэмдэглэгээ хийх, гадаргууг боловсруулах боломжийг олгодог.

2. Анагаах ухаан ба биоанагаахын дүрслэл: Нүдний эмчилгээнд фемтосекунд лазерыг LASIK нүдний мэс засалд ашигладаг бөгөөд мэс заслын дараах хүндрэл багатай эвэрлэгийг нарийн зүсэх боломжийг олгодог. Нэмж дурдахад тэдгээрийг мультифотон микроскоп, биоанагаахын эдийн шинжилгээнд ашигладаг.

3. Шинжлэх ухааны судалгаа: Эдгээр лазерууд нь цаг хугацааны шийдэл бүхий спектроскопи, шугаман бус оптик, квант хяналт, шинэ материалын судалгаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд эрдэмтэд атом ба молекулын түвшинд хэт хурдан динамикийг судлах боломжийг олгодог.

4. Оптик харилцаа холбоо: Зарим хэт хурдан лазерууд, тухайлбал 1.5μm шилэн лазерууд нь бага алдагдалтай шилэн кабелийн зурваст ажилладаг бөгөөд өндөр хурдны өгөгдөл дамжуулах тогтвортой гэрлийн эх үүсвэр болдог.

Эрчим хүч ба гүйцэтгэлийн параметрүүд

Хэт хурдан лазерууд нь хоёр үндсэн чадлын үзүүлэлтээр тодорхойлогддог:

1. Дундаж чадал: Хэрэглээний шаардлагаас хамааран хэдэн арван милливаттаас хэдэн ватт ба түүнээс дээш хэлбэлздэг.

2. Оргил хүч: Импульсийн үргэлжлэх хугацаа нь маш богино тул оргил эрчим хүч нь хэдэн киловаттаас хэдэн зуун киловатт хүртэл хүрч чаддаг. Жишээлбэл, зарим фемтосекунд лазерууд дунджаар 1 Вт чадалтай байдаг бол хамгийн их хүч нь хэд хэдэн удаа илүү байдаг.

Гүйцэтгэлийн бусад чухал үзүүлэлтүүд нь импульсийн давталтын хурд, импульсийн энерги, импульсийн өргөнийг багтаадаг бөгөөд эдгээрийг үйлдвэрлэлийн болон судалгааны тодорхой хэрэгцээнд үндэслэн оновчтой болгох ёстой.

Тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид ба аж үйлдвэрийн хөгжил

Хэт хурдан лазерын салбарт дэлхийн хэд хэдэн үйлдвэрлэгч ноёрхож байна:

1. Когерент, Спектра-Физик, Ньюпорт (MKS) – Хөгжил дэвшсэн технологи, үйлдвэрлэлийн болон шинжлэх ухааны өргөн хүрээний хэрэглээ бүхий байгуулагдсан компаниуд.

2. TRUMPF, IPG Photonics – Аж үйлдвэрийн лазер боловсруулах шийдлүүдийн зах зээлийн тэргүүлэгчид.

3. Хятадын үйлдвэрлэгчид (Han's Laser, GaussLasers, YSL Photonics) – Шинээр гарч ирж буй тоглогчид лазерын бүтэц, горим түгжих технологи, системийн интеграцчлалд томоохон ахиц дэвшил гаргаж байна.

Хөргөлтийн систем ба дулааны менежмент

Дундаж чадал багатай ч хэт хурдан лазерууд нь өндөр хүч чадлынхаа ачаар агшин зуурын дулааныг үүсгэдэг. Тогтвортой ажиллагаа, ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд үр ашигтай хөргөлтийн систем зайлшгүй шаардлагатай.

Хөргөлтийн системүүд: Хэт хурдан лазерууд нь лазерын тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд ихэвчлэн ±0.1°C ба түүнээс дээш температурын хяналтын нарийвчлал бүхий үйлдвэрийн хөргөгчөөр тоноглогдсон байдаг.

TEYU CWUP цуврал хөргөгч : Хэт хурдан лазер хөргөлтөд зориулагдсан эдгээр лазер хөргөгч нь 0.08 ° C-аас 0.1 ° C хүртэл өндөр нарийвчлалтай PID хяналттай температурын зохицуулалтыг санал болгодог. Тэд мөн алсаас хянах, хянах зориулалттай RS485 холболтыг дэмждэг тул 3W -60W хэт хурдан лазер системд тохиромжтой.

Хэт хурдан лазерын ирээдүйн чиг хандлага

Хэт хурдан лазерын салбар хөгжиж байна:

1. Богино импульс, өндөр оргил хүч: Горим түгжих болон импульсийн шахалтад үргэлжилсэн дэвшил нь хэт нарийвчлалтай хэрэглээнд аттосекундын импульсийн лазерыг ашиглах боломжийг олгоно.

2. Модульчлагдсан ба авсаархан системүүд: Ирээдүйн хэт хурдан лазерууд нь илүү нэгдсэн, хэрэглэгчдэд ээлтэй болж, нарийн төвөгтэй байдал, хэрэглээний зардлыг бууруулна.

3. Бага зардал ба нутагшуулах: Лазерын талстууд, шахуургын эх үүсвэрүүд, хөргөлтийн систем зэрэг гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дотооддоо үйлдвэрлэдэг болохын хэрээр хэт хурдан лазерын өртөг буурч, илүү өргөн хэрэглээг хөнгөвчлөх болно.

4. Аж үйлдвэр хоорондын интеграци: Хэт хурдан лазерууд нь оптик холбоо, квант мэдээлэл, нарийн боловсруулалт, биоанагаахын судалгаа зэрэг салбаруудтай улам бүр нэгдэж, технологийн шинэ инновацийг жолоодох болно.

Дүгнэлт

Хэт хурдан лазер технологи нь үйлдвэрлэл, анагаах ухаан, шинжлэх ухааны салбарт хосгүй нарийвчлал, хамгийн бага дулааны эффектийг санал болгож хурдацтай хөгжиж байна. Тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид лазерын параметрүүд болон интеграцчлалын техникийг сайжруулсаар байгаа бол хөргөлтийн болон дулааны удирдлагын системийн дэвшил нь лазерын тогтвортой байдлыг сайжруулж байна. Зардал буурч, салбар хоорондын хэрэглээ өргөжихийн хэрээр хэт хурдан лазер нь өндөр технологийн олон салбарт хувьсгал хийхээр төлөвлөж байна.