Budoucí vývoj ultrarychlé laserové technologie

Mar 31, 2020 Zanechat vzkaz

Díky rychlému vývoji laserové technologie se u lidí' Má jedinečný ultrakrátký puls, super silné vlastnosti a může získat vysokou špičkovou intenzitu světla s nízkou energií pulsu. Vzhled technologie zesíleného pulzního zesílení (CPA) výrazně zvyšuje intenzitu ultrarychlého laseru. Na rozdíl od tradičního dlouhého pulzního laseru a kontinuálního laseru má ultrarychlý laser ultrazvukový laserový puls, díky kterému je šířka spektra laserového pulzu velmi velká. Takové široké spektrum má důležité aplikace při studiu úrovní atomové energie, chemie laserového vázání atd. Podle charakteristik ultrarychlého laserového pulsu můžeme pomocí metody pump-sonda vyfotografovat interakci mezi laserovým pulsem a hmotou v různých časech, abychom získali charakteristiky celého procesu. Tato metoda byla aplikována na různá pole, například při studiu dynamiky reakce atomů a molekul a pozorování pohybu elektronů, pomocí femtosekundového laserového pulsu nebo dokonce attosekundového pulzu pro pozorování reakčního procesu metodou pumpa-sonda. Když je špičková hustota výkonu zaostřeného ultrarychlého laseru větší než 1012 w / cm 2, intenzita elektrického pole je větší než intenzita atomu. Poskytuje velmi silné a extrémně vysoké elektrické pole, které může překročit vazebnou sílu elektronů valenčního pásma, čímž se elektronický systém molekul a atomů výrazně změní. Pomocí této vlastnosti můžeme studovat zvláštní jevy uvnitř atomu způsobené ultrarychlým laserem. Kromě toho ultrarychlý laser také vykazuje jiné odlišné vlastnosti, jako je malá oblast ovlivněná teplem, účinek může překročit limit optické difrakce a vynikající vlastnosti výběru prostoru.

Interakce mezi ultrarychlými a super intenzivními laserovými pulzy a záležitostí je v současnosti jedním z nejaktivnějších výzkumných témat. Má širokou škálu aplikací v nových urychlovačích částic, ultrarychlých vysokoenergetických rentgenových zdrojích atd. Současně obsahuje mnoho teoretických a experimentálních výzkumných témat, zahrnujících mnoho důležitých oborů fyziky, jako je laserová fyzika, atomová a molekulární fyzika, nelineární optika, plazmová fyzika, termodynamika atd. S neustálým vývojem technologie ultrakrátkých laserových pulzů byly experimentálně vyráběny periodické ultrakrátké pulzy s vysokou intenzitou, které poskytují bezprecedentní experimentální prostředky a extrémní fyzikální podmínky pro studium interakce mezi světlem a hmotou. interakce mezi světlem a hmotou, vytvořila tzv. extrémní nelineární optiku, výrazně obohatila výzkumný obsah optiky a rozšířila výzkum interakce mezi laserem a různými formami látek, jako jsou atomy, molekuly, ionty, elektronické klastry a plazmy k silné oblasti pole vysoce nelineární a relativity.

V procesu interakce mezi ultrarychlým superintenzivním laserem a hmotou se při neustálém zlepšování intenzity laseru zvyšují všechny druhy nelineárních efektů, jako jsou harmonie vysokého řádu, prahová ionizace, ionizace tunelů atd. Navíc periodický ultrakrátký laserový puls ztrácí jedinečné periodické vlastnosti vlnového jevu, což vede k řadě nových fyzikálních jevů a zákonů. Poskytuje nový experimentální nástroj pro koherentní řízení, nelineární optiku a řízení nově vzniklého paketu elektronické vlny SUBPERIODIC. Poskytuje také novou stupnici měření času, která je důležitá pro mnoho disciplín.

Z hlediska zpracování materiálu, protože vzhled ultrarychlého laseru, může díky svému velmi rychlému času a vysokým hodnotám špičkové hodnoty rychle a přesně soustředit energii v akční oblasti a realizovat téměř ne všechny horké tání za studena téměř u všech materiály. Získají se výhody vysoké přesnosti a nízkého poškození, které může tradiční laser' t dosáhnout. Tyto jedinečné výhody mikrosekundového laseru byly široce používány v mikroprocesech materiálů, výrobě nanostruktur, fotonových zařízeních, skladování s vysokou hustotou, lékařském bioinženýrství atd.

Ultrarychlá laserová věda je velmi mladý nový předmět, který je v předvečer velkého průlomu. V posledních letech se průlom a komercializace vysokovýkonné technologie pikosekundových, femtosekundových a vláknových ultrarychlých laserů přesunul z laboratoře do praktické průmyslové výroby a aplikací a stal se horkým směrem v akademické sféře a průmyslu laserových aplikací.

Ultrarychlý laser může vyřešit mnoho problémů se zpracováním, které je obtížné dosáhnout konvenčními metodami, jako je vysoká, přesná, ostrá, tvrdá, obtížná atd., Dosáhnout úžasné kapacity zpracování, kvality zpracování a efektivity zpracování a generovat významné ekonomické a sociální výhody.

Se spuštěním a vývojem&"industry 4. 0" a" "made in China 2025 " v Německu se v budoucnu významně zvýší poptávka po špičkové výrobě, inteligentní výrobě a přesné výrobě a ultrarychlé laserové a pokročilé technologie zpracování mikro nanomateriálů budou přinášet nové příležitosti pro rychlý rozvoj. Odhaduje se, že celkový objem ultrarychlého laseru na trhu přesáhne 1. 5 miliard amerických dolarů o 2020.