famaritana
Ultrafast tamin'ny laser dia karazana ultra-henjana ultra-fohy pulsed laser amin'ny pulse sakan'ny ambany na ao anatin'ny pico2nd ambaratonga (10-12s), izay voafaritra mifototra amin'ny angovo output waveform. Ity famaritana ity dia mifandraika amin'ny "phenomena ultrafast". Ny tranga ultrafast dia manondro tranga iray izay mitranga amin'ny dingana ara-batana, simika na biolojika izay miova haingana ao amin'ny rafitra microscopique amin'ny zavatra. Ao amin'ny rafitra atomika sy molekiola, ny haavon'ny fihetsehan'ny atoma sy ny molekiola dia eo amin'ny filaharan'ny picoseconds mankany femtoseconds. Ohatra, ny vanim-potoan'ny fihodinan'ny molekiola dia eo amin'ny filaharan'ny picoseconds, ary ny fe-potoanan'ny vibration dia eo amin'ny filaharan'ny femtoseconds. Rehefa mahatratra ny haavon'ny pico2nd na femtosecond ny sakan'ny pulse laser, dia azo atao ny misoroka ny fiantraikany amin'ny fihetsiky ny molekiola amin'ny ankapobeny (ny fihetsiky ny molekiola ny molekiola dia ny maha-zava-dehibe ny mari-pana amin'ny zavatra), ary ny fitaovana dia avoaka amin'ny haavon'ny molekiola vibration. Ny fiantraikany, ka raha mahatratra ny tanjon'ny fanodinana, dia mihena be ny vokatra mafana.
Types
Misy fomba fanasokajiana maro ho an'ny lasers, anisan'izany ny fomba fanasokajiana 4 fampiasa indrindra, anisan'izany ny fanasokajiana amin'ny alàlan'ny asa, fanasokajiana amin'ny onjam-pamokarana angovo (fomba fiasana), fanasokajiana amin'ny halavan'ny onjam-pamokarana (loko), ary fanasokajiana amin'ny heriny.
Anisan'izany, araka ny onjam-pamokarana angovo, ny laser dia azo zaraina ho laser mitohy, laser pulsed, ary laser quasi-continuous:
Laser mitohy
Izy io dia laser izay mamoaka tsy tapaka ny onjam-pamokarana angovo azo antoka mandritra ny ora fiasana. Izy io dia miavaka amin'ny hery avo ary afaka manodina fitaovana amin'ny boky lehibe sy ny teboka mitsonika avo, toy ny takelaka metaly.
Laser Pulsed
Izy io dia mamoaka angovo amin'ny endrika pulses. Araka ny sakan'ny pulse dia azo zaraina bebe kokoa amin'ny laser milli2nd, laser micro2nd, fitaovana fanakatonana nano2nd, laser pico2nd, laser femto2nd, ary laser atto2nd; ohatra, raha laser pulse Ny sakan'ny pulse amin'ny laser output dia eo anelanelan'ny 1-1000ns, izay antsoina hoe laser nano2nd, sy ny sisa. Antsoinay hoe laser pico2nd, laser femto2nd, laser atto2nd ary laser ultrafast. Ny herin'ny laser pulsed dia ambany lavitra noho ny an'ny laser mitohy, fa ny fahamarinan'ny fanodinana dia ambony noho ny an'ny laser mitohy, ary amin'ny ankapobeny, ny tery kokoa ny sakan'ny pulse, ny ambony kokoa ny fanodinana marina.
Quasi-CW Laser
Afaka mamoaka imbetsaka izy io tamin'ny laser mahery vaika ao anatin'ny fe-potoana iray, ary laser pulse ihany koa amin'ny teoria.
Ny onjam-pamokarana angovo avy amin'ireo lasers 3 etsy ambony dia azo faritana amin'ny alàlan'ny "tsingerin'ny adidy". Ho an'ny laser, ny tsingerin'ny adidy dia azo adika ho ny tahan'ny fotoana famoahana angovo laser raha oharina amin'ny fotoana manontolo ao anatin'ny tsingerin'ny pulse.
CW laser adidy tsingerin'ny (=1) > quasi-CW tamin'ny laser adidy tsingerina > pulsed tamin'ny laser adidy tsingerina. Amin'ny ankapobeny, ny tery kokoa ny sakan'ny pulsed laser, ny ambany ny tsingerin'ny adidy.
Eo amin'ny sehatry ny fanodinana akora, ny laser pulsed dia vokatra tetezamita tamin'ny laser mitohy. Izany dia satria ny herin'ny laser mitohy dia tsy mety ho avo dia avo noho ny fitaoman'ny lafin-javatra toy ny fahaizan'ny singa fototra sy ny haavon'ny teknolojia amin'ny dingana voalohany, ary ny fitaovana dia tsy azo hafanana amin'ny teboka miempo. Mahatratra ny tanjon'ny fanodinana ireo voalaza etsy ambony ireo. Raha misy fitaovana ara-teknika sasany ampiasaina mba hampifantoka ny output angovo tamin'ny laser amin'ny iray pulse, ka na dia ny totalin'ny hery tamin'ny laser dia tsy miova, eo noho eo ny hery amin'ny fotoana ny pulse dia nitombo be, izay mahafa-po ny zavatra takiana amin'ny fanodinana fitaovana. Taty aoriana, ny teknolojia tamin'ny laser mitohy nihamatotra tsikelikely, ary hita fa pulsed tamin'ny laser manana tombony lehibe amin'ny fanodinana marina. Izany dia satria kely kokoa ny fiantraikan'ny laser pulsed amin'ny fitaovana, ary ny tery ny sakan'ny pulse laser, ny kely kokoa ny fiantraikan'ny hafanana, ary ny malefaka kokoa ny sisin'ny akora voahodina, ny fahamendrehan'ny milina mifanaraka amin'izany dia ambony kokoa.
Components
Ny fitakiana fototra 2 amin'ny laser ultrafast: avo lenta ultrashort pulse sy angovo avo lenta. Amin'ny ankapobeny, ny pulses ultrashort dia azo amin'ny alàlan'ny teknolojia manidy mode, ary ny angovo avo lenta dia azo atao amin'ny fampiasana ny teknolojia fanamafisam-peo CPA. Ny singa fototra tafiditra ao anatin'izany dia ny oscillators, stretchers, amplifier ary compressor. Anisan'izany, ny oscillator sy ny teknolojia fanamafisam-peo no sarotra indrindra, ary izy ireo ihany koa ny teknolojia fototry ny orinasa mpamokatra laser ultrafast.
Oscillator
Ao amin'ny oscillator, ny pulses laser ultrafast dia azo amin'ny fampiasana teknika manidy.
filanjana
Ny fanenjanana dia manenjana ny fiposahan'ny voa femto2 amin'ny fotoana amin'ny halavan'ny onjam-peo samihafa.
fanamafisam-peo
Ny fanamafisam-peo mihodinkodina dia ampiasaina hanamafisana tanteraka an'io pulse mivelatra io.
compressor
Ny compressor dia manambatra ny spectra amplified amin'ny singa samihafa ary mamerina azy ireo amin'ny femto2nd sakany, ka mamorona femto2nd laser pulses amin'ny hery avo dia avo eo noho eo.
Applications
Raha ampitahaina amin'ny laser nano2nd sy milli2nd, na dia ambany kokoa aza ny herin'ny laser ultrafast amin'ny ankapobeny, satria miasa mivantana amin'ny haavon'ny vibrations molekiola izy io, dia mahatsapa ny "fikarakarana mangatsiaka" amin'ny tena heviny, noho izany dia mihatsara be ny fanodinana.
Noho ny toetra samy hafa, ny hery ambony laser mitohy, tsy ultrafast pulsed tamin'ny laser sy ultrafast tamin'ny laser manana fahasamihafana lehibe eo amin'ny downstream fampiharana saha:
Ny laser mitohy mahery vaika (sy ny laser quasi-continuous) dia ampiasaina amin'ny fanapahana, sintering, welding, fanakonana surface, fandavahana, 3D fanontana fitaovana metaly.
Ny laser pulsed tsy ultrafast dia ampiasaina amin'ny marika fitaovana tsy metaly, fanodinana fitaovana silisiôma, sokitra mazava tsara ny metaly surfaces, ny fanadiovana ny metaly surfaces, mazava tsara welding metaly, micromachining ny metaly.
Ultrafast tamin'ny laser dia ampiasaina amin'ny fanapahana sy welding ny mangarahara fitaovana toy ny fitaratra, PET sy safira ary mafy sy mora vaky fitaovana, fanamarihana mazava tsara, fandidiana ophthalmic, passivation microscopic ary etching ny fitaovana.
Avy amin'ny fomba fijery ny fampiasana, hery avo CW lasers sy ultrafast tamin'ny laser saika tsy misy fifanoloana fifandraisana. Toy ny famaky sy tsipìka izy ireo, ary manana ny tombony sy ny fatiantokany ny habeny. Ny fampiharana ambany amin'ny laser pulsed tsy ultrafast dia mifanipaka amin'ny laser mitohy sy laser ultrafast. Avy amin'ny vokatra tena izy, eo ambanin'ny fampiharana mitovy, ny heriny dia tsy tsara toy ny an'ny laser mitohy, ary ny fahamarinany dia tsy tsara toy ny an'ny laser ultrafast. Ny tena misongadina dia ny fahombiazan'ny vidiny.
Indrindra fa ny nano2nd tamin'ny taratra ultraviolet, na dia ny pulse sakan'ny tsy mahatratra ny pico2nd ambaratonga, fa ny fanodinana marina dia nihatsara be raha oharina amin'ny hafa loko nano2nd lasers, dia efa be mpampiasa amin'ny fanodinana sy ny famokarana ny 3C vokatra. Amin'ny ho avy, rehefa mihena ny vidin'ny laser ultrafast dia mety hibodo ny tsenan'ny ultraviolet nano2nd.
Ny laser ultrafast dia mahatsapa ny fanodinana mangatsiaka amin'ny tena heviny ary manana tombony lehibe amin'ny fanodinana marina. Rehefa mihamatotra tsikelikely ny teknolojia famokarana laser ultrafast, dia mihena tsikelikely ny vidiny. Amin'ny ho avy, dia antenaina fa hampiasaina betsaka amin'ny biolojia ara-pitsaboana, aerospace, elektronika mpanjifa, fampisehoana jiro, tontolo iainana angovo, milina fanodinana ary indostria hafa.
Cosmetology fitsaboana
Ny laser ultrafast dia azo ampiasaina amin'ny fitaovana fandidiana maso sy fitaovana kosmetika. Ny laser Femto2nd dia ampiasaina amin'ny fandidiana myopia ary fantatra amin'ny anarana hoe "revolisiona iray hafa amin'ny fandidiana refractive" taorian'ny haitao aberration wavefront. Ny axe mason'ny mararin'ny myopic dia lehibe kokoa noho ny axe amin'ny maso mahazatra, ka amin'ny toetry ny fialan-tsasatra amin'ny eyeball, ny fifantohan'ny taratra hazavana mifanitsy aorian'ny refraction ataon'ny rafitra refractive amin'ny maso dia mianjera eo anoloan'ny temimaso. Ny fandidiana laser Femto2nd dia afaka manala hozatra be loatra amin'ny haben'ny axial ary mamerina ny halaviran'ny axial amin'ny ara-dalàna. Ny fandidiana tamin'ny laser Femto2nd dia manana tombony amin'ny fahitsiana avo lenta, fiarovana avo, fahamarinan-toerana avo, fotoana fohy fandidiana ary fampiononana avo, ary lasa iray amin'ireo fomba fandidiana myopia mahazatra indrindra.
Raha ny momba ny hatsaran-tarehy, ny laser ultra-fast dia azo ampiasaina hanesorana ny pigment sy ny molekiola teratany, hanesorana tatoazy ary hanatsara ny fahanteran'ny hoditra.
Consumer Electronics
Ny laser ultrafast dia mety amin'ny fanodinana fitaovana mangarahara mafy sy marefo, fanodinana sarimihetsika manify, marika mazava tsara, sns amin'ny dingan'ny famokarana elektronika mpanjifa. Ny fitaratra sy ny safira vita amin'ny finday dia solontena mafy, marefo ary mangarahara amin'ny fitaovana elektronika mpanjifa, indrindra fa ny safira, noho ny hamafin'ny hamafin'ny avo sy ny brittleness avo, ny fahombiazany sy ny tahan'ny vokatra amin'ny fomba machining nentim-paharazana dia tena ambany; Ny safira dia ampiasaina betsaka amin'izao fotoana izao Ampiasaina betsaka amin'ny famantaranandro marani-tsaina, fonon'ny fakantsary finday, fonon-tanana Module fanondro, sns.; Nano2nd taratra taratra laser sy ultrafast tamin'ny laser no tena ara-teknika fomba fanapahana safira amin'izao fotoana izao, ary ny fanodinana vokatry ny ultrafast tamin'ny laser dia tsara kokoa noho ny ultraviolet nano2nd tamin'ny laser. Ankoatr'izay, ny fomba fanodinana ampiasain'ny maody fakan-tsary sy ny maody fanondro dia ny laser nano2nd sy pico2nd indrindra. Ho an'ny fanapahana ny efijerin'ny finday flexible (écran azo aforitra) sy ny mifanaraka aminy 3D fandavahana fitaratra amin'ny ho avy, ny teknolojia mahazatra dia mety ho laser ultrafast.
Ny laser ultrafast ihany koa dia manana fampiharana manan-danja amin'ny famokarana tontonana. Ny laser ultrafast dia azo ampiasaina amin'ny fanapahana ny polarizer OLED, peeling ary fanamboarana mandritra ny famokarana LCD / OLED.
Ho an'ny OLEDs, ny akora polymère ao aminy dia tena saro-pady amin'ny fitaomana mafana. Ankoatra izany, ny habeny sy ny elanelana misy ny sela vita amin'izao fotoana izao dia tena kely, ary ny ambiny fanodinana ny habeny dia tena kely. Tsy mety amin'izao fotoana izao intsony ny fomba fanapaha-bato mahazatra toy ny teo aloha. Ny famokarana ilain'ny indostria, ary ankehitriny dia misy fepetra takiana ho an'ny efijery manokana miendrika sy ny perforated efijery, izay mihoatra ny fahaiza-manao ny asa tanana nentim-paharazana. Amin'izany fomba izany, ny tombontsoa azo avy amin'ny laser ultrafast dia hita taratra, indrindra fa ny pico2nd ultraviolet na ny femto2nd laser, izay manana faritra kely voan'ny hafanana ary mety kokoa amin'ny fampiharana mora kokoa toy ny fanodinana curve.
Micro welding
Ho an'ny haino aman-jery matanjaka mangarahara toy ny vera, ny trangan-javatra isan-karazany toy ny absorption nonlinear, ny fahasimbana miempo, ny fananganana plasma, ny ablation ary ny fampielezana fibre dia hitranga rehefa miparitaka amin'ny medium ny laser pulse ultrashort. Ny tarehimarika dia mampiseho trangan-javatra isan-karazany izay mitranga amin'ny fifandraisana eo amin'ny ultrashort pulse laser sy ny fitaovana mafy eo ambanin'ny hery samy hafa densities sy ny fotoana mizana.
Satria ultra-fohy pulse tamin'ny laser micro-welding teknolojia dia tsy mila mampiditra ny mpanelanelana sosona, manana avo fahombiazana, avo marina tsara, tsy misy macroscopic thermal vokany, ary manana somary mety tsara mekanika sy Optical toetra taorian'ny micro-welding fitsaboana, dia tena mety amin'ny micro-welding fitaovana mangarahara toy ny fitaratra. Ohatra, ny mpikaroka dia nahomby tamin'ny fampandehanana ny kapila farany amin'ny fibre optika mahazatra sy microstructured amin'ny fampiasana pulses 70 fs, 250 kHz.
Asehoy ny jiro
Ny fampiharana ny laser ultrafast eo amin'ny sehatry ny fampisehoana jiro dia manondro indrindra ny fanoratana sy ny fanapahana ny LED wafers. Ity dia ohatra iray hafa amin'ny laser ultrafast mety amin'ny fanodinana akora mafy sy marefo. Ny fanodinana tamin'ny laser ultrafast dia manana fahatapahan'ny cross-section ary mihena be ny sisiny. Mihatsara be ny fahaiza-manao sy ny fahitsiana.
Photovoltaic Energy
Ny laser ultrafast dia manana sehatra fampiharana malalaka amin'ny fanamboarana sela photovoltaic. Ohatra, amin'ny fanamboarana batteries CIGS manify, ny laser ultrafast dia afaka manolo ny dingana fanoratana mekanika tany am-boalohany ary manatsara ny kalitaon'ny fanoratana, indrindra ho an'ny rohy scribing P2 sy P3, izay mety hahatratra saika tsy misy chipping ary tsy misy triatra sy adin-tsaina sisa.
mpahay siansa,
Mba hanatsarana ny fampandehanana sy ny asa fanompoana ny lelany turbine, ary avy eo dia manatsara ny fahombiazan'ny ny maotera, dia ilaina ny mampiasa ny rivotra horonan-tsarimihetsika teknolojia fampangatsiahana, izay mametraka ny fepetra avo dia avo ho an'ny rivotra horonan-tsarimihetsika fanodinana teknolojia. Tamin'ny taona 2018, Xi'an Institute of Optics and Mechanics dia namolavola ny angovo avo indrindra ao Shina. Ny 26-watt indostrialy-kilasy femto2nd tamin'ny laser fibre, ary namolavola andiana faran'izay haingana tamin'ny laser famokarana fitaovana mahery vaika, nahatratra ny fandrosoana eo amin'ny "mangatsiaka fanodinana" ny rivotra film lavaka amin'ny aero-motera turbine lelany, mameno ny hantsana ao an-trano. Ity fomba fanodinana ity dia mandroso kokoa noho ny EDM Ny fahamarinan'ny fomba dia avo kokoa, ary ny taham-pamokarana dia mihatsara be.
Ultrafast tamin'ny laser dia azo ampiharina ihany koa amin'ny machining mazava tsara ny fibre-nohamafisina fitaovana mitambatra, ary ny fanatsarana ny machining marina dia hanampy hanitarana ny fampiharana ny composite fitaovana toy ny karbaona fibre amin'ny aerospace sy ny hafa avo-end saha.
Sahan'ny fikarohana
2-photon polymerization teknolojia (2PP) dia "nano-optical" 3D fomba fanontam-pirinty, mitovy amin'ny teknolojia prototyping haingana manasitrana hazavana, ary mino i Christopher Barnatt, futurista fa mety ho lasa endrika mahazatra ny teknolojia ity. 3D fanontana amin'ny ho avy. Ny fitsipiky ny teknôlôjia polymerization 2-photon dia ny manasitrana ny resin photosensitive amin'ny alàlan'ny fampiasana "femto2nd pulse laser". Toa toy ny fanaovana prototyping haingana, ny fahasamihafana dia ny hatevin'ny sosona kely indrindra sy ny famaha XY axis izay azon'ny teknolojia polymerization 2-photon dia eo anelanelan'ny 100 nm sy 200 nm. Amin'ny teny hafa, 2PP 3D Ny teknolojia fanontam-pirinty dia avo an-jatony heny kokoa noho ny teknôlôjia fanodinkodinana hazavana mahazatra, ary ny zavatra vita pirinty dia kely kokoa noho ny bakteria.
Amin'izao fotoana izao dia mbola lafo ny vidin'ny laser ultrafast. Amin'ny maha-mpisava lalana amin'ny indostria, STYLECNC dia efa mamokatra fitaovana fanodinana laser ultrafast ary nahazo valiny tsara amin'ny tsena. Fitaovana fanapahana taratra laser ho an'ny maody OLED mifototra amin'ny teknolojia laser ultrafast, fitaovana marika laser ultrafast (picosecond/femtosecond), fitaovana fanodinana laser chamfering vera ho an'ny efijery fampirantiana infraroda pico2nd, ary wafer fitaratra infraroda pico2nd dia natomboka fitaovana fanapahana laser, milina fanodinana tsy hita maso LED mandeha ho azy, wafer semiconductor laser cutting machine, fitaovana fanapahana fitaratra ho an'ny maodely famantarana famantarana ny rantsantanana, tsipika famokarana faobe sy vokatra laser faran'izay haingana.
Ny Pros & Cons
matihanina
Ny laser ultrafast dia iray amin'ireo torolalana fampandrosoana manan-danja amin'ny sehatry ny laser. Amin'ny maha-teknolojia vao misondrotra, manana tombony lehibe amin'ny micromachining mazava tsara izy io. Ny fiposahan'ny ultra-fohy vokatry ny laser ultra-fast dia mifandray amin'ny fitaovana mandritra ny fotoana fohy, ary tsy hitondra hafanana amin'ny fitaovana manodidina, noho izany ny fanodinana laser ultra-fast dia antsoina koa hoe fanodinana mangatsiaka. Izany dia satria, rehefa mahatratra ny haavon'ny pico2nd na femto2nd ny sakan'ny pulse laser, dia azo sorohina amin'ny ankapobeny ny fiantraikany amin'ny hetsika mafana molekiola, ka miteraka fiantraikany mafana kokoa.
Ohatra, rehefa manapaka ny atody voatahiry amin'ny antsy maranitra isika, dia matetika ny atody voatahiry ho tapaka. Raha misafidy fomba fanapahana miaraka amin'ny lelan'antsy maranitra manokana izay manapaka haingana ny korontana ianao, dia hotapahana tsara sy tsara tarehy ireo atody voatahiry. Izany no tombony amin'ny maha haingana be.
maharatsy ny mifampiresaka
Ny indostrian'ny famokarana avo lenta toy ny circuit integrated sy ny tontonana dia manana fepetra avo lenta ho an'ny fitaovana fanodinana laser, ary misy ny loza mety hitranga amin'ny fandrosoana ara-teknolojia tsy ampoizina.
Ny vidin'ny laser ultra-faingana dia avo, ary ny fifindrana amin'ny mpamatsy laser vaovao dia mety tsy ho afaka hanitarana ny tsena araka ny nantenaina ho an'ny mpanamboatra fitaovana laser sy ny mpampiasa ambany indrindra.
