Budući razvoj ultra brze laserske tehnologije

Mar 31, 2020 Ostavi poruku

Sa brzim razvojem laserske tehnologije, ultra brzi laser pojavljuje se u očima ljudi' Ima jedinstveni ultra kratki impuls, super-jake karakteristike i može dobiti visoki vršni intenzitet svjetla sa niskom energijom pulsa. Pojava tehnologije pojačavanja pulsa (CPA) uvelike poboljšava intenzitet ultra brzog lasera. Za razliku od tradicionalnog laserskog dugog impulsa i kontinuiranog lasera, ultrabrzi laser ima ultrakosortni laserski impuls, zbog čega je širina spektra laserskog impulsa veoma velika. Ovako širok spektar ima važne primjene u istraživanju nivoa atomske energije, hemiji vezivanja laserom i tako dalje. Prema karakteristikama ultra brzog laserskog impulsa, možemo koristiti metodu sonde pumpe za fotografiranje interakcije između laserskog impulsa i materije u različitim vremenima, kako bismo dobili karakteristike čitavog procesa. Ova se metoda primjenjuje na raznim poljima, kao što je u istraživanju dinamike reakcija atoma i molekula i promatranja gibanja elektrona, koristeći femtosekundni laserski impuls ili čak attosekundni impuls za promatranje procesa reakcije metodom pumpa-sonda. Kada je gustoća vršne snage fokusiranog ultrabrzog lasera veća od 1012 w / cm 2, intenzitet električnog polja je veći od atoma. Omogućava vrlo snažno i izuzetno visoko električno polje, koje može premašiti silu vezivanja elektrona valentnog pojasa, zbog čega se elektronički sistem molekula i atoma uveliko mijenja. Upotrebom ovog svojstva možemo proučavati neobične pojave unutar atoma koje je uzrokovao ultrabrzi laser. Uz to, ultrabrzi laser pokazuje i druge različite karakteristike, poput malih područja zahvaćenih toplinom, efekt može preći granicu optičke difrakcije i odlične karakteristike prostornog odabira.

Interakcija između ultrabrzih i super intenzivnih laserskih impulsa i materije jedna je od najaktivnijih istraživačkih tema u ovom trenutku. Ima širok spektar primjene u novim akceleratorima čestica, ultrabrzim visokoenergetskim izvorima rendgenskih zraka i tako dalje. Istovremeno sadrži mnoštvo teorijskih i eksperimentalnih istraživačkih tema, koje uključuju mnoge važne grane fizike, kao što su laserska fizika, atomska i molekularna fizika, nelinearna optika, fizika plazme, termodinamika i tako dalje. Kontinuiranim razvojem ultrasporne laserske pulsne tehnologije eksperimentalno su proizvedeni periodični periodični ultrasporni impulsi visokog intenziteta, koji pružaju neviđena eksperimentalna sredstva i ekstremne fizičke uslove za proučavanje interakcije svjetla i materije, a otvorilo je novo polje istraživanja za interakcija svjetla i materije proizvela je takozvanu ekstremnu nelinearnu optiku koja je uvelike obogatila istraživački sadržaj optike i proširila istraživanje interakcije između lasera i različitih oblika materije poput atoma, molekula, jona, elektronskih klastera i plazmi do jakog polja polja izrazito nelinearne i relativne.

U procesu interakcije ultrabrzog super intenzivnog lasera i materije, uz kontinuirano poboljšavanje intenziteta lasera, sve se više nelinearnih efekata povećavaju, poput harmonika visokog reda, ionizacije pragova, ionizacije u obliku tunela i slično. Štoviše, periodični ultrazvučni laserski impuls gubi jedinstvene periodične karakteristike valnog fenomena, što dovodi do niza novih fizičkih pojava i zakona. Omogućuje novi eksperimentalni alat za koherentno upravljanje, nelinearnu optiku i kontrolu novonastalog SUBPERIODIC elektronskog valovnog paketa. Omogućuje i novu ljestvicu mjerenja vremena, attosekundu, koja može imati važan utjecaj na mnoge discipline.

Sa aspekta obrade materijala, od pojave ultrabrzog lasera, zbog svog izuzetno brzog vremena i visokih karakteristika vršne vrijednosti, može brzo i precizno koncentrirati energiju u području djelovanja, te realizirati ne vruće topljenje hladnog tretmana gotovo svih materijala. Dobivaju se prednosti visoke preciznosti i niskog oštećenja koje tradicionalni laser može&br. 39; t poklapati. Ove jedinstvene prednosti mikrosekundnog lasera naširoko se koriste u mikroprocesiranju materijala, proizvodnji nanostrukture, fotonskim uređajima, skladištenju velike gustoće, medicinskoj bioinžinjeringu i tako dalje.

Ultra brza laserska znanost vrlo je mlada nova tema, koja je uoči velikog proboja. Posljednjih godina, s probojem i komercijalizacijom visokoenergetske picosekundne, femtosekundne lasere i ultrabrze laserske tehnologije, ultrabrzi laser prešao je iz laboratorija u praktičnu industrijsku proizvodnju i primjenu postajući vrući smjer u akademskim krugovima i industriji laserskih primjena.

Ultra brzi laser može riješiti mnoge probleme obrade koji su teško postići uobičajenim metodama, poput visokih, preciznih, oštrih, tvrdih, teških itd., Postići nevjerojatan kapacitet obrade, kvalitetu obrade i efikasnost obrade, te stvoriti značajne ekonomske i socijalne koristi.

Sa pokretanjem i razvojem&"industrije 4. 0 GG"; i" proizvedeni u Kini 2025 " u Njemačkoj će se potražnja za vrhunskom proizvodnjom, inteligentnom proizvodnjom i visoko preciznom proizvodnjom u budućnosti znatno povećati, a ultra brzi laser i napredna tehnologija mikro-nano obrade dovest će do novih mogućnosti za brzi razvoj. Procjenjuje se da će ukupna tržišna zapremina ultra brzog lasera premašiti 1. 5 milijardi američkih dolara za 2020.