Ultra hızlı lazerin özellikleri, uygulaması ve pazar beklentisi
2021-08-02
Aslında nanosaniye, pikosaniye ve femtosaniye zaman birimleridir, 1ns = 10-9s, 1ps = 10-12s, 1FS = 10-15s. Bu zaman birimi, bir lazer darbesinin darbe genişliğini temsil eder. Kısacası, darbeli bir lazer bu kadar kısa sürede çıktı alır. Çıkış tek atım süresi çok çok kısa olduğu için böyle bir lazere ultra hızlı lazer denir. Lazer enerjisi bu kadar kısa sürede konsantre edildiğinde, çok büyük tek darbe enerjisi ve son derece yüksek tepe gücü elde edilecektir. Malzeme işleme sırasında, uzun darbe genişliği ve düşük yoğunluklu lazerin neden olduğu malzeme erimesi ve sürekli buharlaşma (termal etki) olgusu büyük ölçüde önlenecek ve işleme kalitesi büyük ölçüde iyileştirilebilir.
Endüstride lazerler genellikle dört kategoriye ayrılır: sürekli dalga (CW), yarı sürekli (QCW), kısa darbe (Q-anahtarlı) ve ultra kısa darbe (mod kilitli). Çok modlu CW fiber lazer ile temsil edilen CW, mevcut endüstriyel pazarın çoğunu kaplar. Kesme, kaynak, kaplama ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek fotoelektrik dönüşüm oranı ve hızlı işlem hızı özelliklerine sahiptir. Uzun darbe olarak da bilinen yarı sürekli dalga, %10'luk bir görev döngüsü ile MS ~ μ S-sırasında darbe üretebilir; delme, ısıl işlem ve diğer uygulamalar için. Kısa darbe, lazer markalama, delme, tıbbi tedavi, lazer aralığı, ikinci harmonik üretimi, askeri ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan ns darbesini ifade eder. Ultra kısa darbe, PS ve FS darbe lazeri de dahil olmak üzere, ultra hızlı lazer dediğimiz şeydir.
Lazer, malzeme üzerinde pikosaniye ve femtosaniye darbe süresiyle hareket ettiğinde, işleme etkisi önemli ölçüde değişecektir. Femtosaniye lazer, saçın çapından daha küçük bir uzamsal alana odaklanarak, elektromanyetik alanın yoğunluğunu atomların etraflarındaki elektronları kontrol etme kuvvetinden birkaç kat daha fazla hale getirerek, var olmayan birçok aşırı fiziksel koşulu gerçekleştirebilir. toprak ve diğer yöntemlerle elde edilemez. Darbe enerjisinin hızla artmasıyla, yüksek güç yoğunluklu lazer darbesi, dış elektronları kolayca soyabilir, elektronların atomların bağlarından kopmasını ve plazma oluşturmasını sağlayabilir. Lazer ve malzeme arasındaki etkileşim süresi çok kısa olduğu için, plazma, çevredeki malzemelere termal etki getirmeyecek olan enerjiyi çevreleyen malzemelere aktarmaya zaman bulamadan malzeme yüzeyinden kesilip çıkarılmıştır. Bu nedenle ultra hızlı lazer işleme, "soğuk işleme" olarak da bilinir. Aynı zamanda ultra hızlı lazer, metaller, yarı iletkenler, elmaslar, safirler, seramikler, polimerler, kompozitler ve reçineler, fotorezist malzemeler, ince filmler, ITO filmler, cam, güneş pilleri vb. dahil hemen hemen tüm malzemeleri işleyebilir.
Soğuk işlemenin avantajları ile kısa darbeli ve ultra kısa darbeli lazerler, mikro nano işleme, ince lazer tıbbi tedavi, hassas delme, hassas kesme vb. gibi hassas işleme alanlarına girmiştir. Ultra kısa darbe, işleme enerjisini küçük bir hareket alanına çok hızlı bir şekilde enjekte edebildiğinden, anlık yüksek enerji yoğunluğu biriktirme, elektron emilimini ve hareket modunu değiştirir, lazer lineer absorpsiyon, enerji transferi ve difüzyonun etkisini önler ve temel olarak etkileşim mekanizmasını değiştirir lazer ve madde arasında. Bu nedenle, doğrusal olmayan optik, lazer spektroskopi, biyotıp, güçlü alan optiğinin de odak noktası haline gelmiştir. Yoğun madde fiziği, bilimsel araştırma alanlarında güçlü bir araştırma aracıdır.
Femtosaniye lazerle karşılaştırıldığında, pikosaniye lazerin amplifikasyon için darbeleri genişletmesi ve sıkıştırması gerekmez. Bu nedenle, pikosaniye lazerin tasarımı nispeten basit, daha uygun maliyetli, daha güvenilir ve piyasadaki yüksek hassasiyetli, stressiz mikro işleme için yetkin. Bununla birlikte, ultra hızlı ve ultra güçlü, lazer gelişiminin iki ana eğilimidir. Femtosaniye lazer ayrıca tıbbi tedavi ve bilimsel araştırmalarda daha büyük avantajlara sahiptir. Gelecekte yeni nesil ultra hızlı lazeri femtosaniye lazerden daha hızlı geliştirmek mümkündür.
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
