Aké sú aplikačné výhody a budúci vývoj ultrarýchlych vláknových laserov?

Ultrarýchly vláknový laser, ako novú generáciu laserov, možno chápať ako kombináciu ultrarýchlej technológie a vláknového lasera, ktorá kombinuje dvojité výhody ultrarýchleho lasera a vláknového lasera. Pred desiatimi rokmi zostali ultrarýchle vláknové lasery v oblasti základného vedeckého výskumu a využívali sa v laboratóriách vedecko-výskumných inštitúcií, zohrávali významnú úlohu ako silný výskumný nástroj v oblasti nelineárnej optiky, laserovej spektroskopie, presného optického merania, terahertzov. a ďalší vedecký výskum. S rýchlym vývojom technológie výroby ultrarýchlych vláknových laserov, zdokonaľovaním základných zariadení, ako je zdroj čerpadla, dvojité plátované vlákno, vláknová mriežka a ďalšie výrobné procesy a zníženie nákladov, sa ultrarýchle vláknové lasery v posledných rokoch presunuli na trh a transformácia bola implementovaná v priemyselných aplikáciách.

Ultrarýchly vláknový laser s vláknom dopovaným vzácnymi zeminami ako médiom na zisk lasera môže dosiahnuť miniaturizáciu, vysokú účinnosť a nízke náklady vďaka veľkej ploche a ľahkému rozptylu tepla vlákna a má významné výhody v praktických aplikáciách. Ultrarýchle lasery majú zároveň jedinečné výhody oproti tradičným dlhopulzným a kontinuálnym laserom. V dôsledku extrémne krátkeho času interakcie medzi ultrarýchlym laserom a materiálom sa energia veľmi rýchlo vstrekne do malej oblasti pôsobenia a okamžitá depozícia s vysokou hustotou energie zmení spôsob absorpcie a pohybu elektrónov, čím sa zásadne zabráni prenos a transformácia energie, existencia tepelnej energie a vplyv spôsobený tepelnou difúziou a zásadná zmena mechanizmu interakcie medzi laserom a materiálom. Vynikajúci výkon v priemyselných oblastiach, ako je presné mikroobrábanie, letectvo, spotrebná elektronika, výroba automobilov a fotovoltaická energia.

Za zmienku stojí, že optický frekvenčný hrebeňový systém bol pôvodne zložený z extrémne veľkého systému titánových drahokamov, s ktorým sa v podstate nedalo hýbať. Teraz, vďaka popularite ultrarýchlych vláknových laserov, ktoré dosiahli veľký pokrok vo veľkosti a nákladoch, táto technológia udeľovaná Nobelovou cenou uľahčila prácu viacerým ľuďom. Zároveň sa ultrarýchle vláknové lasery čoraz častejšie používajú v biomedicínskej oblasti, a to nielen na výskum molekulárnej a subcelulárnej dynamiky a chirurgie v reálnom čase, ale aj na charakteristiky neablatívneho poškodenia, ktoré možno použiť na liečbu krátkozrakosti a ošetrenie pleti. V posledných rokoch vznik nových vlákien, ako je infračervené vlákno, polovodičové vlákno a vlákno fotonického kryštálu, poskytol širšiu etapu pre ultrarýchle vláknové lasery.

Vláknové lasery majú nasledujúce výhody

1. Ľahký a ľahko sa inštaluje: Vlákno je mäkké a dá sa ohýbať a vláknový laser môže byť zvyčajne malý a ľahký, čo znižuje obstarávacie náklady a jeho inštalácia je pohodlná a flexibilná.

2. Nízke náklady na údržbu: ovplyvnené tepelnými účinkami, ako je efekt tepelnej šošovky a efekt tepelného dvojlomu, modul rozptylu tepla pevného lasera musí byť starostlivo navrhnutý, pretože pomer povrchovej plochy / objemu vlákna ako laserového média je väčší ako O 4 rády väčšie ako blokové pevné laserové tyčovité médium, vláknový laser môže byť chladený vzduchom do 100 W. Vláknové lasery zároveň nevyžadujú niekoľkohodinovú pravidelnú údržbu každý mesiac.

3. Kvalita vysokého lúča: Numerická apertúra lasera vyžarovaného vláknom je malá a vlastnosti ľahkej koncentrácie svetla umožňujú dosiahnuť vysokovýkonné zahustenie a spracovanie s vysokým rozlíšením. Vysoká kvalita lúča znamená, že vláknový laser môže byť použitý v špičkových výrobných oblastiach, ako je spracovanie materiálov, lekárske ošetrenie, veda a národná obrana.

4. Vyššia energetická účinnosť: laser s dopovaným vláknom môže dosiahnuť zosilnenie širokopásmového svetla v porovnaní s kryštálovým laserom YAG a svetlo čerpadla je uzavreté vo vlákne, čo môže dosiahnuť vysoko účinné čerpanie.

5. Silná dlhodobá stabilita: Vláknové lasery, ktoré neobsahujú optické systémy vo voľnom priestore, nie sú citlivé na prach, teplotu, stroje a iné vplyvy v dôsledku absencie vesmírnych optických komponentov.

6. Jednoduché dosiahnutie vysokého výkonu: Pretože modul čerpadla môže byť zapojený sériovo a paralelne, výstupný výkon možno zvýšiť prostredníctvom rôznych prevedení.

Smer vývoja ultrarýchlych vláknových laserov

Ultrarýchly vláknový laser je základnou súčasťou mnohých ultrarýchlych laserových aplikačných systémov a jeho výkon je primárnym limitujúcim faktorom celého aplikačného systému. Vo výkone ultrarýchlych vláknových laserov je však stále čo zlepšovať a zlepšovať, takže jeho zlepšovanie výkonu je stále jedným zo súčasných smerov výskumu ultrarýchlych vláknových laserov. V budúcnosti budú pre vývojárov kľúčovými oblasťami záujmu užšie šírky impulzov, vyššie výkony, vyššie opakovacie frekvencie, tvary impulzov a rozšírenie rozsahu vlnových dĺžok impulzov. Iba vtedy, keď sa celkový výkon každej dimenzie neustále zlepšuje, môže lepšie spĺňať aplikačné požiadavky rôznych oblastí.

Teraz komerčný ultrarýchly laserový vlnový rozsah v infračervenom, zelenom a ultrafialovom svetle, najkratšia vlnová dĺžka môže dosiahnuť 266/263 nm. Aplikácie zahŕňajú satelitné meranie, presné laserové obrábanie, nelineárnu optiku, laserovú spektroskopiu, biomedicínu, optiku vysokého poľa, fyziku kondenzovaných látok a ďalšie oblasti vedeckého výskumu. Ultrarýchly laser môže produkovať mnoho nových fyzikálnych vlastností a má veľký potenciál v nových urýchľovačoch častíc, ultrarýchlych vysokoenergetických zdrojoch röntgenového žiarenia atď. Vynález ultrarýchlych laserov výrazne podporil rozvoj atómovej a molekulovej fyziky, nelineárnej optiky, fyziky plazmy, termodynamiky a ďalších disciplín. Vďaka neustálej zrelosti technológie ultrakrátkych laserových impulzov bolo laboratórium schopné generovať periodický ultrakrátky impulz s vysokou intenzitou, ktorý poskytuje podmienky pre štúdium interakcie medzi svetlom a hmotou, otvára nové pole výskumu interakcie medzi svetlom. a hmoty a produkuje takzvanú extrémnu nelineárnu optiku.

Kontaktné informácie:

Ak máte nejaké nápady, neváhajte sa s nami porozprávať. Bez ohľadu na to, kde sú naši zákazníci a aké sú naše požiadavky, budeme nasledovať náš cieľ poskytovať našim zákazníkom vysokú kvalitu, nízke ceny a najlepšie služby.