Kí ni àwọn laser Ultrafast àti báwo ni a ṣe ń lò wọ́n?

Ìtumọ̀ Àwọn Lésà Ultrafast

Àwọn lésà tó yára jù lọ tọ́ka sí lésà tó ń tú ìlù jáde kíákíá, tó sábà máa ń wà ní ìwọ̀n picosecond (10⁻¹² àáyá) tàbí femtosecond (10⁻¹⁵ àáyá). Nítorí àkókò ìlù wọn tó kúrú, àwọn lésà yìí máa ń bá àwọn ohun èlò lò ní pàtàkì nípasẹ̀ àwọn ipa tí kì í ṣe ooru, tí kì í ṣe línẹ́ẹ̀tì, èyí tó máa ń dín ìtànkálẹ̀ ooru àti ìbàjẹ́ ooru kù gidigidi. Àmì àrà ọ̀tọ̀ yìí mú kí lésà tó yára jù lọ dára fún ṣíṣe micromachining, àwọn ìlànà ìṣègùn, àti ìwádìí sáyẹ́ǹsì.

Awọn Lilo ti Awọn Laser Ultrafast

Pẹ̀lú agbára gíga wọn àti ipa ooru tó kéré jù, àwọn laser ultrafast ni a lò ní ọ̀pọ̀lọ́pọ̀ ilé iṣẹ́, pẹ̀lú:

1. Iṣẹ́ Micromachining Ilé-iṣẹ́: Àwọn lesa tó yára jù mú kí a gé, lílo, àmì sí, àti ṣíṣe ojú ilẹ̀ dáadáa ní ìwọ̀n micro àti nano pẹ̀lú àwọn agbègbè tí ooru kò ní ipa lórí.

2. Àwòrán Ìṣègùn àti Ìṣègùn Onímọ̀-ara: Nínú ìwòsàn ojú, a ń lo àwọn lésà femtosecond fún iṣẹ́-abẹ ojú LASIK, èyí tí ó ń pèsè ìgé ojú tí ó péye pẹ̀lú àwọn ìṣòro díẹ̀ lẹ́yìn iṣẹ́-abẹ. Ní àfikún, a ń lò wọ́n nínú ìwádìí onífọ́tòn àti ìwádìí àsopọ onímọ̀-ara.

3. Ìwádìí Sáyẹ́ǹsì: Àwọn lésà wọ̀nyí ń kó ipa pàtàkì nínú ìwòran tí a yanjú ní àkókò, ìwòran tí kì í ṣe línẹ́ẹ̀tì, ìṣàkóso kuantum, àti ìwádìí ohun èlò tuntun, èyí tí ó fún àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì láyè láti ṣe àwárí ìṣiṣẹ́ ultrafast ní ìpele átọ́mù àti mọ́lẹ́kúlù.

4. Ìbánisọ̀rọ̀ Ojú-ìwò: Àwọn lésà kan tí ó yára jù, bíi lésà okùn 1.5μm, ń ṣiṣẹ́ nínú ìjápọ̀ okùn okùn tí ó dínkù díẹ̀, tí ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí orísun ìmọ́lẹ̀ tí ó dúró ṣinṣin fún ìgbéjáde ìwífún iyara gíga.

Awọn Ipele Agbara ati Iṣẹ

Awọn lesa Ultrafast ni a ṣe afihan nipasẹ awọn ipa agbara pataki meji:

1. Agbára Àpapọ̀: Ó wà láti mẹ́wàá milliwatt sí ọ̀pọ̀ watts tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ, ó sinmi lórí àwọn ohun tí a nílò.

2. Agbára Pípẹ́: Nítorí àkókò ìlù kíákíá, agbára pípẹ́ le dé ọ̀pọ̀ kìlówatts sí ọgọ́rọ̀ọ̀rún kìlówatts. Fún àpẹẹrẹ, àwọn lésà femtosecond kan máa ń ní agbára àpapọ̀ ti 1W, nígbà tí agbára pípẹ́ wọn ga ju àwọn ìpele gíga lọ.

Àwọn àmì ìṣe pàtàkì mìíràn pẹ̀lú ìwọ̀n àtúnsọ ìlù, agbára ìlù, àti ìwọ̀n ìlù, gbogbo èyí tí a gbọ́dọ̀ ṣe àtúnṣe rẹ̀ dá lórí àwọn àìní ilé-iṣẹ́ àti ìwádìí pàtó.

Awọn aṣelọpọ asiwaju ati Idagbasoke Ile-iṣẹ

Ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ agbaye ni o jẹ gaba lori ile-iṣẹ lesa ti o yara ju:

1. Iṣọkan, Spectra-Fisiksi, Newport (MKS) – Awọn ile-iṣẹ ti a ti ṣeto pẹlu imọ-ẹrọ ti o dagba ati ọpọlọpọ awọn ohun elo ile-iṣẹ ati imọ-jinlẹ.

2. TRUMPF, IPG Photonics – Àwọn olórí ọjà nínú àwọn ojútùú ṣíṣe laser ilé iṣẹ́.

3. Àwọn Olùpèsè ilẹ̀ China (Han's Laser, GaussLasers, YSL Photonics) – Àwọn olùṣeré tuntun ń ṣe ìlọsíwájú pàtàkì nínú ìṣètò lésà, ìmọ̀ ẹ̀rọ ìdènà ipò, àti ìṣọ̀kan ètò.

Awọn Eto Itutu ati Isakoso Ooru

Láìka agbára wọn tó kéré sí, àwọn lésà aláfẹ́fẹ́ tó máa ń mú ooru tó pọ̀ jáde lójúkan nítorí agbára wọn tó ga jùlọ. Àwọn ètò ìtútù tó péye ṣe pàtàkì láti rí i dájú pé iṣẹ́ wọn dúró ṣinṣin àti pé wọ́n ń lo àkókò iṣẹ́ wọn fún ìgbà pípẹ́.

Àwọn Ẹ̀rọ Itutu: Àwọn ẹ̀rọ itutu afẹ́fẹ́ tó lágbára jùlọ sábà máa ń ní àwọn ẹ̀rọ itutu afẹ́fẹ́ tó ní ìlànà ìdarí iwọ̀n otútù tó jẹ́ ±0.1°C tàbí tó dára jù bẹ́ẹ̀ lọ láti mú kí iṣẹ́ lésà dúró ṣinṣin.

TEYU Àwọn ẹ̀rọ amúlétutù CWUP: A ṣe àwọn ohun èlò ìtutù lésà yìí ní pàtó fún ìtútù lésà tó yára jù, wọ́n sì ń ṣe ìlànà ìtútù PID pẹ̀lú ìpele tó ga tó 0.08°C sí 0.1°C. Wọ́n tún ń ṣe àtìlẹ́yìn fún ìbánisọ̀rọ̀ RS485 fún ìtọ́jú àti ìṣàkóso láti ọ̀nà jíjìn, èyí tó mú kí wọ́n dára fún àwọn ẹ̀rọ lésà tó yára jù 3W -60W.

Awọn aṣa iwaju ni Awọn lesa Ultrafast

Ile-iṣẹ lesa ti o yara julo n dagbasoke si:

1. Awọn iṣan ti o kuru ju, Agbara giga ti o ga julọ: Awọn ilọsiwaju ti nlọ lọwọ ninu titiipa ipo ati titẹ agbara pulse yoo mu ki awọn lesa pulse attosecond ṣiṣẹ fun awọn ohun elo ti o peye pupọ.

2. Awọn Eto Modular ati Iwapọ: Awọn lesa ultrafast ojo iwaju yoo jẹ ti o dara julọ ati ore-olumulo, ti yoo dinku idiju ati awọn idiyele ohun elo.

3. Iye owo ti o kere si ati ipo agbegbe: Bi awọn eroja pataki bi awọn kirisita lesa, awọn orisun fifa omi, ati awọn eto itutu ṣe n di iṣelọpọ ni ile, awọn idiyele lesa iyara pupọ yoo dinku, eyiti o ṣe iranlọwọ fun gbigba gbogbogbo.

4. Ìṣọ̀kan Àwọn Ilé-iṣẹ́ Àgbáyé: Àwọn ẹ̀rọ lesa tó yára jù yóò máa dara pọ̀ mọ́ àwọn ẹ̀ka bíi ìbánisọ̀rọ̀ optical, ìwífún nípa kuantum, ẹ̀rọ ṣíṣe kedere, àti ìwádìí nípa biomedical, èyí tó ń mú kí àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ tuntun bẹ̀rẹ̀ sí í ṣiṣẹ́.

Ìparí

Ìmọ̀ ẹ̀rọ lésà tó yára jù ń tẹ̀síwájú kíákíá, ó ń fúnni ní ìpele tó péye àti ipa ooru tó kéré ní gbogbo àwọn ẹ̀ka ilé iṣẹ́, ìṣègùn, àti ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì. Àwọn olùpèsè tó gbajúmọ̀ ń tẹ̀síwájú láti tún àwọn ìlànà lésà àti àwọn ọ̀nà ìṣọ̀kan ṣe nígbàtí ìlọsíwájú nínú àwọn ètò ìtútù àti ìṣàkóso ooru ń mú kí ìdúróṣinṣin lésà pọ̀ sí i. Bí owó ṣe ń dínkù àti bí àwọn ohun èlò ilé iṣẹ́ ṣe ń pọ̀ sí i, àwọn lésà tó yára jù ti ṣètò láti yí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ilé iṣẹ́ ìmọ̀ ẹ̀rọ gíga padà.