अल्ट्राफास्ट लेसर म्हणजे काय आणि ते कसे वापरले जातात?

अल्ट्राफास्ट लेसरची व्याख्या

अल्ट्राफास्ट लेसर म्हणजे असे लेसर जे अत्यंत लहान स्पंदने उत्सर्जित करतात, सामान्यत: पिकोसेकंद (१०⁻¹² सेकंद) किंवा फेमटोसेकंद (१०⁻¹⁵ सेकंद) श्रेणीत. त्यांच्या अल्ट्रा-शॉर्ट स्पंदन कालावधीमुळे, हे लेसर प्रामुख्याने नॉन-थर्मल, नॉनलाइनर इफेक्ट्सद्वारे पदार्थांशी संवाद साधतात, ज्यामुळे उष्णता प्रसार आणि थर्मल नुकसान लक्षणीयरीत्या कमी होते. हे अद्वितीय वैशिष्ट्य अल्ट्राफास्ट लेसरला अचूक मायक्रोमशीनिंग, वैद्यकीय प्रक्रिया आणि वैज्ञानिक संशोधनासाठी आदर्श बनवते.

अल्ट्राफास्ट लेसरचे अनुप्रयोग

त्यांच्या उच्च शिखर शक्ती आणि किमान थर्मल प्रभावासह, अल्ट्राफास्ट लेसर विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, ज्यात समाविष्ट आहे:

१. औद्योगिक मायक्रोमशीनिंग: अल्ट्राफास्ट लेसर कमीतकमी उष्णता-प्रभावित झोनसह सूक्ष्म आणि नॅनो पातळीवर अचूक कटिंग, ड्रिलिंग, मार्किंग आणि पृष्ठभाग प्रक्रिया सक्षम करतात.

२. वैद्यकीय आणि बायोमेडिकल इमेजिंग: नेत्ररोगशास्त्रात, फेमटोसेकंद लेसरचा वापर LASIK डोळ्यांच्या शस्त्रक्रियेसाठी केला जातो, ज्यामुळे शस्त्रक्रियेनंतरच्या गुंतागुंतींमध्ये अचूक कॉर्नियल कटिंग मिळते. याव्यतिरिक्त, ते मल्टीफोटॉन मायक्रोस्कोपी आणि बायोमेडिकल टिश्यू विश्लेषणात वापरले जातात.

३. वैज्ञानिक संशोधन: हे लेसर वेळेनुसार सोडवलेले स्पेक्ट्रोस्कोपी, नॉनलाइनर ऑप्टिक्स, क्वांटम कंट्रोल आणि नवीन मटेरियल संशोधनात महत्त्वाची भूमिका बजावतात, ज्यामुळे शास्त्रज्ञांना अणु आणि आण्विक पातळीवर अल्ट्राफास्ट डायनॅमिक्स एक्सप्लोर करता येतात.

४. ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स: काही अल्ट्राफास्ट लेसर, जसे की १.५μm फायबर लेसर, कमी-तोटा असलेल्या ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन बँडमध्ये काम करतात, जे हाय-स्पीड डेटा ट्रान्समिशनसाठी स्थिर प्रकाश स्रोत म्हणून काम करतात.

पॉवर आणि परफॉर्मन्स पॅरामीटर्स

अल्ट्राफास्ट लेसर दोन प्रमुख पॉवर पॅरामीटर्सद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत:

१. सरासरी पॉवर: अनुप्रयोग आवश्यकतांवर अवलंबून, दहा मिलीवॅट्सपासून ते अनेक वॅट्स किंवा त्याहून अधिक पर्यंत असते.

२. पीक पॉवर: अत्यंत कमी पल्स कालावधीमुळे, पीक पॉवर अनेक किलोवॅट ते शेकडो किलोवॅटपर्यंत पोहोचू शकते. उदाहरणार्थ, काही फेमटोसेकंद लेसर सरासरी १ वॅटची पॉवर राखतात, तर त्यांची पीक पॉवर अनेक ऑर्डर जास्त असते.

इतर आवश्यक कामगिरी निर्देशकांमध्ये नाडी पुनरावृत्ती दर, नाडी ऊर्जा आणि नाडीची रुंदी यांचा समावेश आहे, जे सर्व विशिष्ट औद्योगिक आणि संशोधन गरजांनुसार ऑप्टिमाइझ केले पाहिजेत.

आघाडीचे उत्पादक आणि उद्योग विकास

अल्ट्राफास्ट लेसर उद्योगात अनेक जागतिक उत्पादकांचे वर्चस्व आहे:

१. कोहेरंट, स्पेक्ट्रा-फिजिक्स, न्यूपोर्ट (एमकेएस) – परिपक्व तंत्रज्ञान आणि विस्तृत श्रेणीतील औद्योगिक आणि वैज्ञानिक अनुप्रयोगांसह स्थापित कंपन्या.

२. ट्रम्प, आयपीजी फोटोनिक्स - औद्योगिक लेसर प्रक्रिया उपायांमध्ये बाजारपेठेतील आघाडीचे.

३. चिनी उत्पादक (हॅनचे लेसर, गॉसलेझर्स, वायएसएल फोटोनिक्स) – लेसर स्ट्रक्चरिंग, मोड-लॉकिंग तंत्रज्ञान आणि सिस्टम इंटिग्रेशनमध्ये लक्षणीय प्रगती करणारे उदयोन्मुख खेळाडू.

शीतकरण प्रणाली आणि औष्णिक व्यवस्थापन

कमी सरासरी पॉवर असूनही, अल्ट्राफास्ट लेसर त्यांच्या उच्च पीक पॉवरमुळे तात्काळ उष्णता निर्माण करतात. स्थिर कामगिरी आणि दीर्घकाळ चालणारे आयुष्य सुनिश्चित करण्यासाठी कार्यक्षम शीतकरण प्रणाली आवश्यक आहेत.

चिलर सिस्टीम: अल्ट्राफास्ट लेसर सामान्यतः औद्योगिक चिलरने सुसज्ज असतात ज्यांचे तापमान नियंत्रण अचूकता ±0.1°C किंवा त्याहून अधिक असते जेणेकरून लेसरची कार्यक्षमता स्थिर राहते.

TEYU CWUP-मालिका चिलर्स: विशेषतः अल्ट्राफास्ट लेसर कूलिंगसाठी डिझाइन केलेले, हे लेसर चिलर्स ०.०८°C ते ०.१°C पर्यंत अचूकतेसह PID-नियंत्रित तापमान नियमन देतात. ते रिमोट मॉनिटरिंग आणि कंट्रोलसाठी RS485 कम्युनिकेशनला देखील समर्थन देतात, ज्यामुळे ते 3W -60W अल्ट्राफास्ट लेसर सिस्टमसाठी आदर्श बनतात.

अल्ट्राफास्ट लेसरमधील भविष्यातील ट्रेंड

अल्ट्राफास्ट लेसर उद्योग पुढील दिशेने विकसित होत आहे:

१. कमी पल्स, जास्त पीक पॉवर: मोड-लॉकिंग आणि पल्स कॉम्प्रेशनमधील चालू प्रगतीमुळे अत्यंत अचूक अनुप्रयोगांसाठी अॅटोसेकंद पल्स लेसर सक्षम होतील.

२. मॉड्यूलर आणि कॉम्पॅक्ट सिस्टीम: भविष्यातील अल्ट्राफास्ट लेसर अधिक एकात्मिक आणि वापरकर्ता-अनुकूल असतील, ज्यामुळे जटिलता आणि अनुप्रयोग खर्च कमी होईल.

३. कमी खर्च आणि स्थानिकीकरण: लेसर क्रिस्टल्स, पंप स्रोत आणि शीतकरण प्रणाली यांसारखे प्रमुख घटक देशांतर्गत उत्पादित होत असताना, अल्ट्राफास्ट लेसर खर्च कमी होतील, ज्यामुळे व्यापक स्वीकार सुलभ होईल.

४. क्रॉस-इंडस्ट्री इंटिग्रेशन: अल्ट्राफास्ट लेसर ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स, क्वांटम इन्फॉर्मेशन, प्रिसिजन मशीनिंग आणि बायोमेडिकल रिसर्च यासारख्या क्षेत्रांमध्ये वाढत्या प्रमाणात विलीन होतील, ज्यामुळे नवीन तांत्रिक नवकल्पना येतील.

निष्कर्ष

अल्ट्राफास्ट लेसर तंत्रज्ञान वेगाने प्रगती करत आहे, जे औद्योगिक, वैद्यकीय आणि वैज्ञानिक क्षेत्रात अतुलनीय अचूकता आणि किमान थर्मल इफेक्ट्स प्रदान करते. आघाडीचे उत्पादक लेसर पॅरामीटर्स आणि इंटिग्रेशन तंत्रांमध्ये सुधारणा करत आहेत तर कूलिंग आणि थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टममधील प्रगती लेसर स्थिरता वाढवते. खर्च कमी होत असताना आणि क्रॉस-इंडस्ट्री अनुप्रयोगांचा विस्तार होत असताना, अल्ट्राफास्ट लेसर अनेक उच्च-तंत्रज्ञान उद्योगांमध्ये क्रांती घडवून आणण्यासाठी सज्ज आहेत.