Jaké jsou aplikační výhody a budoucí vývoj ultrarychlých vláknových laserů?

Ultrarychlý vláknový laser, jako novou generaci laserů, lze chápat jako kombinaci ultrarychlé technologie a vláknového laseru, spojující dvojí výhody ultrarychlého laseru a vláknového laseru. Před deseti lety zůstaly ultrarychlé vláknové lasery v oblasti základního vědeckého výzkumu a byly využívány v laboratořích vědecko-výzkumných institucí, hrály důležitou roli jako výkonný výzkumný nástroj v oblasti nelineární optiky, laserové spektroskopie, přesného optického měření, terahertzů. a další vědecký výzkum. S rychlým rozvojem technologie výroby ultrarychlých vláknových laserů, zlepšováním základních zařízení, jako je zdroj čerpadla, dvojitě plátované vlákno, vláknové mřížky a další výrobní procesy a snižování nákladů, se ultrarychlé vláknové lasery v posledních letech přesunuly na trh a transformace byla implementována v průmyslových aplikacích.

Ultrarychlý vláknový laser s vláknem dopovaným vzácnými zeminami jako médium pro zisk laseru může dosáhnout miniaturizace, vysoké účinnosti a nízkých nákladů díky velké ploše povrchu a snadnému odvodu tepla vlákna a má významné výhody v praktických aplikacích. Zároveň mají ultrarychlé lasery jedinečné výhody oproti tradičním dlouhopulzním a kontinuálním laserům. Díky extrémně krátké době interakce mezi ultrarychlým laserem a materiálem je energie velmi rychle vstříknuta do malé oblasti působení a okamžitá depozice s vysokou hustotou energie změní způsob absorpce a pohybu elektronů, čímž se zásadně zabrání přenos a přeměna energie, existence tepelné energie a vliv způsobený tepelnou difúzí a zásadní změna mechanismu interakce mezi laserem a materiálem. Vynikající výkon v průmyslových oblastech, jako je přesné mikroobrábění, letecký průmysl, spotřební elektronika, výroba automobilů a fotovoltaická energie.

Za zmínku stojí, že optický frekvenční hřebenový systém byl původně složen z extrémně velkého systému titanových drahokamů, se kterým v podstatě nešlo hýbat. Nyní, díky popularitě ultrarychlých vláknových laserů, které dosáhly velkého pokroku ve velikosti a ceně, tato technologie Nobelovy ceny usnadnila práci více lidem. Zároveň se ultrarychlé vláknové lasery stále více používají v biomedicínské oblasti, a to nejen pro výzkum molekulární a subcelulární dynamiky a chirurgie v reálném čase, ale také pro charakteristiku neablativního poškození, které lze použít pro léčbu krátkozrakosti a ošetření pleti. V posledních letech vznik nových vláken, jako jsou infračervená vlákna, polovodičová vlákna a vlákna fotonických krystalů, poskytl širší fázi pro ultrarychlé vláknové lasery.

Vláknové lasery mají následující výhody

1. Lehký a snadno se instaluje: Vlákno je měkké a lze jej ohýbat a vláknový laser může být obvykle malý a lehký, což snižuje pořizovací náklady a jeho instalace je pohodlná a flexibilní.

2. Nízké náklady na údržbu: ovlivněné tepelnými efekty, jako je efekt tepelné čočky a efekt tepelného dvojlomu, modul rozptylu tepla pevného laseru musí být pečlivě navržen, protože poměr povrchové plochy/objemu vlákna jako laserového média je více než O 4 řády větší než blokové pevné laserové tyčovité médium, vláknový laser může být chlazen vzduchem do 100 W. Vláknové lasery přitom nevyžadují několik hodin pravidelné údržby každý měsíc.

3. Kvalita vysokého paprsku: Numerická apertura laseru vyzařovaného vláknem je malá a vlastnosti snadné koncentrace světla umožňují dosáhnout zhuštění vysokého výkonu a zpracování s vysokým rozlišením. Vysoká kvalita paprsku znamená, že vláknový laser lze použít ve špičkových výrobních oborech, jako je zpracování materiálů, lékařské ošetření, věda a národní obrana.

4. Vyšší energetická účinnost: laser s dopovaným vláknem může dosáhnout širokopásmového zesílení světla ve srovnání s krystalovým laserem YAG a světlo čerpadla je uzavřeno ve vláknu, což může dosáhnout vysoce účinného čerpání.

5. Silná dlouhodobá stabilita: Vláknové lasery, které neobsahují optické systémy ve volném prostoru, nejsou citlivé na prach, teplotu, stroje a další vlivy kvůli absenci vesmírných optických komponent.

6. Snadné dosažení vysokého výkonu: Vzhledem k tomu, že modul čerpadla lze připojit sériově a paralelně, lze výstupní výkon zvýšit pomocí různých provedení.

Směr vývoje ultrarychlých vláknových laserů

Ultrarychlý vláknový laser je základní součástí mnoha ultrarychlých laserových aplikačních systémů a jeho výkon je primárním limitujícím faktorem celého aplikačního systému. Ve výkonu ultrarychlých vláknových laserů je však stále co zlepšovat a vylepšovat, takže jeho zlepšování výkonu je stále jedním ze současných směrů výzkumu ultrarychlých vláknových laserů. Klíčovými oblastmi zájmu vývojářů jsou v budoucnu užší šířky pulzů, vyšší výstupní výkon, vyšší opakovací frekvence, tvary pulzů a rozšíření rozsahů pulzních vlnových délek. Pouze když se celkový výkon každé dimenze neustále zlepšuje, může lépe vyhovět aplikačním požadavkům různých oblastí.

Nyní komerční ultrarychlý laserový vlnový rozsah v infračerveném, zeleném a ultrafialovém světle, nejkratší vlnová délka může dosáhnout 266/263nm. Aplikace zahrnují měření vzdálenosti satelitů, laserové přesné obrábění, nelineární optiku, laserovou spektroskopii, biomedicínu, optiku vysokého pole, fyziku kondenzovaných látek a další oblasti vědeckého výzkumu. Ultrarychlý laser může produkovat mnoho nových fyzikálních vlastností a má velký potenciál v nových urychlovačích částic, ultrarychlých vysokoenergetických zdrojích rentgenového záření a tak dále. Vynález ultrarychlých laserů výrazně podpořil rozvoj atomové a molekulární fyziky, nelineární optiky, fyziky plazmatu, termodynamiky a dalších oborů. Díky nepřetržité vyspělosti technologie ultrakrátkých laserových pulsů byla laboratoř schopna generovat periodický ultrakrátký puls o vysoké intenzitě, který poskytuje podmínky pro studium interakce mezi světlem a hmotou, otevírá nové pole výzkumu interakce mezi světlem. a hmotou a produkuje tzv. extrémní nelineární optiku.

Kontaktní informace:

Pokud máte nějaké nápady, neváhejte se na nás obrátit. Bez ohledu na to, kde jsou naši zákazníci a jaké jsou naše požadavky, budeme sledovat náš cíl poskytovat našim zákazníkům vysokou kvalitu, nízké ceny a nejlepší služby.