Egenskaper, anvendelse og markedsutsikter for ultrarask laser
2021-08-02
Faktisk er nanosekund, pikosekund og femtosekund tidsenheter, 1ns = 10-9s, 1ps = 10-12s, 1FS = 10-15s. Denne tidsenheten representerer pulsbredden til en laserpuls. Kort sagt, en pulserende laser sendes ut på så kort tid. Fordi utgangstiden for enkeltpuls er veldig, veldig kort, kalles en slik laser ultrarask laser. Når laserenergien er konsentrert på så kort tid, oppnås enorm enkeltpulsenergi og ekstremt høy toppeffekt. Under materialbehandling vil fenomenet materialsmelting og kontinuerlig fordampning (termisk effekt) forårsaket av lang pulsbredde og lavintensitets laser unngås i stor grad, og behandlingskvaliteten kan forbedres betydelig.
I industrien er lasere vanligvis delt inn i fire kategorier: kontinuerlig bølge (CW), kvasi-kontinuerlig (QCW), kort puls (Q-svitsjet) og ultrakort puls (modus låst). Representert av multimode CW fiberlaser, okkuperer CW det meste av det nåværende industrielle markedet. Det er mye brukt i skjæring, sveising, kledning og andre felt. Den har egenskapene til høy fotoelektrisk konverteringsfrekvens og rask prosesseringshastighet. Kvasi kontinuerlig bølge, også kjent som lang puls, kan produsere MS ~ μ S-order puls med en driftssyklus på 10 %, noe som gjør toppeffekten til pulsert lys mer enn ti ganger høyere enn for kontinuerlig lys, noe som er svært gunstig for boring, varmebehandling og andre bruksområder. Kort puls refererer til ns puls, som er mye brukt i lasermerking, boring, medisinsk behandling, laseravstand, andre harmoniske generasjon, militære og andre felt. Ultrakort puls er det vi kaller ultrarask laser, inkludert pulslaser av PS og FS.
Når laseren virker på materialet med pulstiden picosekund og femtosekund, vil maskineringseffekten endre seg betydelig. Femtosekundlaser kan fokusere på et romlig område som er mindre enn hårets diameter, noe som gjør intensiteten til det elektromagnetiske feltet flere ganger høyere enn kraften til atomer for å kontrollere elektronene rundt dem, for å realisere mange ekstreme fysiske forhold som ikke eksisterer på jord og kan ikke oppnås med andre metoder. Med den raske økningen av pulsenergi, kan laserpuls med høy effekttetthet lett skrelle av de ytre elektronene, få elektronene til å bryte bort fra bindingen til atomer og danne plasma. Fordi interaksjonstiden mellom laser og materiale er svært kort, har plasmaet blitt ablated fra materialoverflaten før det rekker å overføre energi til de omkringliggende materialene, noe som ikke vil gi termisk påvirkning til de omkringliggende materialene. Derfor er ultrarask laserbehandling også kjent som "kald prosessering". Samtidig kan ultrarask laser behandle nesten alle materialer, inkludert metaller, halvledere, diamanter, safirer, keramikk, polymerer, kompositter og harpikser, fotoresistmaterialer, tynne filmer, ITO-filmer, glass, solceller, etc.
Med fordelene med kald prosessering har kortpuls- og ultrakorte pulslasere kommet inn i presisjonsbehandlingsfeltene som mikro nano-behandling, fin lasermedisinsk behandling, presisjonsboring, presisjonsskjæring og så videre. Fordi den ultrakorte pulsen kan injisere prosesseringsenergien inn i et lite handlingsområde veldig raskt, endrer den øyeblikkelige høyenergitetthetsavsetningen elektronabsorpsjons- og bevegelsesmodus, unngår påvirkning av laserlineær absorpsjon, energioverføring og diffusjon, og endrer fundamentalt interaksjonsmekanismen. mellom laser og materie. Derfor har det også blitt fokus for ikke-lineær optikk, laserspektroskopi, biomedisin, sterk feltoptikk Kondensert materiefysikk er et kraftig forskningsverktøy innen vitenskapelige forskningsfelt.
Sammenlignet med femtosekundlaser trenger ikke pikosekundlaser å utvide og komprimere pulser for forsterkning. Derfor er utformingen av picosecond-laser relativt enkel, mer kostnadseffektiv, mer pålitelig og er kompetent for høypresisjon, stressfri mikrobearbeiding på markedet. Imidlertid er ultrarask og ultrasterk de to viktigste trendene innen laserutvikling. Femtosekundlaser har også større fordeler innen medisinsk behandling og vitenskapelig forskning. Det er mulig å utvikle neste generasjon ultrarask laser raskere enn femtosekundlaser i fremtiden.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
