Надшвидкісні лазери випромінюють надзвичайно короткі імпульси в діапазоні від пікосекунд до фемтосекунд, що забезпечує високоточну нетермічну обробку. Вони широко використовуються в промислових мікрофабриках, медичній хірургії, наукових дослідженнях та оптичному зв’язку. Удосконалені системи охолодження, такі як чиллери серії TEYU CWUP, забезпечують стабільну роботу. Майбутні тенденції зосереджені на більш коротких імпульсах, вищій інтеграції, зниженні витрат і міжгалузевих застосуваннях.
Визначення надшвидких лазерів
Надшвидкісні лазери – це лазери, які випромінюють надзвичайно короткі імпульси, зазвичай у діапазоні пікосекунд (10⁻¹² секунд) або фемтосекунд (10⁻¹⁵ секунд). Завдяки своїй надкороткій тривалості імпульсу ці лазери взаємодіють з матеріалами переважно через нетеплові, нелінійні ефекти, значно зменшуючи дифузію тепла та термічне пошкодження. Ця унікальна характеристика робить надшвидкісні лазери ідеальними для точної мікрообробки, медичних процедур і наукових досліджень.
Застосування надшвидких лазерів
Завдяки високій піковій потужності та мінімальному тепловому впливу надшвидкісні лазери широко застосовуються в різних галузях промисловості, зокрема:
1. Промислова мікрообробка: надшвидкісні лазери забезпечують точне різання, свердління, маркування та обробку поверхонь на мікро- та нанорівнях з мінімальними зонами теплового впливу.
2. Медична та біомедична візуалізація: в офтальмології фемтосекундні лазери використовуються для хірургії ока LASIK, забезпечуючи точне розрізання рогівки з мінімальними післяопераційними ускладненнями. Крім того, вони застосовуються в багатофотонній мікроскопії та біомедичному аналізі тканин.
3. Наукові дослідження. Ці лазери відіграють вирішальну роль у спектроскопії з роздільною здатністю в часі, нелінійній оптиці, квантовому управлінні та дослідженні нових матеріалів, дозволяючи вченим досліджувати надшвидку динаміку на атомному та молекулярному рівнях.
4. Оптичний зв’язок: певні надшвидкісні лазери, такі як волоконні лазери 1,5 мкм, працюють у діапазоні оптичних волокон зв’язку з низькими втратами, слугуючи стабільними джерелами світла для високошвидкісної передачі даних.
Параметри потужності та продуктивності
Надшвидкісні лазери характеризуються двома ключовими параметрами потужності:
1. Середня потужність: коливається від десятків міліват до кількох ват або вище, залежно від вимог програми.
2. Пікова потужність: через надзвичайно коротку тривалість імпульсу пікова потужність може досягати від кількох кіловат до сотень кіловат. Наприклад, деякі фемтосекундні лазери підтримують середню потужність 1 Вт, тоді як їх пікова потужність на кілька порядків вище.
Інші важливі показники ефективності включають частоту повторення імпульсів, енергію імпульсу та ширину імпульсу, усі з яких повинні бути оптимізовані на основі конкретних промислових і дослідницьких потреб.
Провідні виробники та розвиток галузі
Кілька світових виробників домінують у галузі надшвидких лазерів:
1. Coherent, Spectra-Physics, Newport (MKS) – відомі компанії зі зрілою технологією та широким спектром промислових і наукових застосувань.
2. TRUMPF, IPG Photonics – Лідери ринку рішень для промислової лазерної обробки.
3. Китайські виробники (Han's Laser, GaussLasers, YSL Photonics) – нові гравці, які досягають значних успіхів у лазерному структуруванні, технологіях блокування режимів та системній інтеграції.
Системи охолодження та термоуправління
Незважаючи на низьку середню потужність, надшвидкісні лазери генерують значне миттєве тепло завдяки високій піковій потужності. Ефективні системи охолодження необхідні для забезпечення стабільної роботи та тривалого терміну експлуатації.
Системи охолоджувачів: надшвидкісні лазери зазвичай оснащені промисловими охолоджувачами з точністю контролю температури ±0,1°C або вище для підтримки стабільної роботи лазера.
Чиллери серії TEYU CWUP : розроблені спеціально для надшвидкого лазерного охолодження, ці лазерні чиллери забезпечують регулювання температури з ПІД-регулюванням із точністю від 0,08°C до 0,1°C. Вони також підтримують зв’язок RS485 для дистанційного моніторингу та керування, що робить їх ідеальними для надшвидких лазерних систем потужністю 3-60 Вт.
Майбутні тенденції надшвидких лазерів
Індустрія надшвидких лазерів розвивається в напрямку:
1. Коротші імпульси, вища пікова потужність. Постійний прогрес у блокуванні режимів і стисненні імпульсів дозволить використовувати лазери з аттосекундними імпульсами для надзвичайно точних застосувань.
2. Модульні та компактні системи: майбутні надшвидкісні лазери будуть більш інтегрованими та зручними для користувача, зменшуючи складність і витрати на застосування.
3. Зменшення витрат і локалізація: оскільки такі ключові компоненти, як лазерні кристали, джерела насосів і системи охолодження, будуть вироблятися всередині країни, витрати на надшвидкісні лазери будуть знижуватися, сприяючи ширшому застосуванню.
4. Міжгалузева інтеграція: надшвидкісні лазери все більше поєднуватимуться з такими галузями, як оптичний зв’язок, квантова інформація, точна обробка та біомедичні дослідження, стимулюючи нові технологічні інновації.
Висновок
Надшвидкісна лазерна технологія стрімко розвивається, пропонуючи неперевершену точність і мінімальний термічний ефект у промисловості, медицині та науці. Провідні виробники продовжують удосконалювати лазерні параметри та методи інтеграції, у той час як прогрес у системах охолодження та керування температурою покращує стабільність лазера. Зі зниженням витрат і розширенням міжгалузевих застосувань надшвидкісні лазери збираються здійснити революцію в багатьох високотехнологічних галузях.
Ми тут для вас, коли ми вам потрібні.
Будь ласка, заповніть форму, щоб зв'язатися з нами, і ми будемо раді вам допомогти.
Авторське право © 2025 TEYU S&A Chiller - Усі права захищено.