מהם יתרונות היישום והפיתוח העתידי של לייזרים סיבים מהירים במיוחד?

לייזר סיבים מהיר במיוחד, כדור חדש של לייזרים, ניתן להבין כשילוב של טכנולוגיה מהירה במיוחד ולייזר סיבים, המשלב את היתרונות הכפולים של לייזר אולטרה-מהיר ולייזר סיבים. לפני עשר שנים, לייזרים סיבים מהירים נותרו בתחום המחקר המדעי הבסיסי ושימשו במעבדות של מוסדות מחקר מדעיים, ומילאו תפקיד חשוב ככלי מחקר רב עוצמה בתחום האופטיקה הלא ליניארית, ספקטרוסקופיה לייזר, מדידה אופטית מדויקת, טרה-הרץ. , ומחקרים מדעיים אחרים. עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית ייצור הלייזר סיבים מהירים, שיפור מכשירי הליבה כגון מקור משאבה, סיבים כפולים, סיבים ותהליכי ייצור אחרים והפחתת עלויות, לייזרים סיבים מהירים עברו לשוק בשנים האחרונות, ו השינוי יושם ביישומים תעשייתיים.

לייזר סיבים מהיר במיוחד עם סיבים מסוממים באדמה נדירה כמדיום הרווח בלייזר יכול להשיג מזעור, יעילות גבוהה ועלות נמוכה בשל שטח הפנים הגדול ופיזור החום הקל של הסיב, ויש לו יתרונות בולטים ביישומים מעשיים. יחד עם זאת, ללייזרים מהירים במיוחד יש יתרונות ייחודיים על פני לייזרים מסורתיים עם דופק ארוך ורציף. בשל זמן האינטראקציה הקצר במיוחד בין הלייזר המהיר במיוחד לחומר, האנרגיה מוזרקת במהירות רבה לאזור פעולה קטן, ותצהיר צפיפות האנרגיה הגבוהה המיידית משנה את אופן ספיגת ותנועת האלקטרונים, ונמנעת ביסודו של העברה והתמרה של אנרגיה, קיומה של אנרגיית חום והשפעה הנגרמת מהדיפוזיה התרמית, ושינוי מהותי במנגנון האינטראקציה בין הלייזר לחומר. ביצועים יוצאי דופן בתחומים תעשייתיים כמו עיבוד מיקרו-מדויק, תעופה וחלל, מוצרי צריכה אלקטרוניים, ייצור רכב ואנרגיה פוטו-וולטאית.

ראוי להזכיר שמערכת מסרק התדרים האופטי הורכבה במקור ממערכת אבני חן טיטניום גדולה במיוחד, שבעצם לא ניתן היה להזיז אותה. כעת, הודות לפופולריות של לייזרים סיבים מהירים במיוחד, שעשו צעדים גדולים בגודל ובמחיר, הטכנולוגיה הזו של פרס נובל הקלה על אנשים נוספים. במקביל, לייזרים סיבים מהירים נמצאים בשימוש נרחב יותר ויותר בתחום הביו-רפואי, לא רק למחקר בזמן אמת של דינמיקה מולקולרית ותת-תאית וכירורגיה, אלא גם למאפיינים של נזק לא-אבלטיבי, אשר יכול לשמש לטיפול בקוצר ראייה. טיפול בעור. בשנים האחרונות, הופעתם של סיבים חדשים כגון סיבים אינפרא אדום, סיבים מוליכים למחצה וסיבים גבישים פוטוניים סיפקה שלב רחב יותר עבור לייזרים סיבים מהירים.

ללייזר סיבים יש את היתרונות הבאים

1. קל משקל וקל להתקנה: הסיב רך וניתן לכיפוף, ולייזר הסיבים יכול להיות בדרך כלל קטן וקל משקל, מה שמוזיל את עלות הרכישה ונוח וגמיש להתקנה.

2. עלות תחזוקה נמוכה: מושפע מהשפעות תרמיות כמו אפקט עדשה תרמית ואפקט שבירה תרמית, יש לתכנן בקפידה את מודול פיזור החום של הלייזר המוצק מכיוון שיחס שטח הפנים/נפח של הסיב כמדיום הלייזר הוא יותר מ 4 סדרי גודל גדולים יותר מהמדיום בצורת מוט לייזר מוצק בלוק, ניתן לקרר את לייזר הסיבים באוויר תוך 100W. יחד עם זאת, לייזרים סיבים אינם דורשים מספר שעות של תחזוקה שוטפת מדי חודש.

3. איכות קרן גבוהה: הצמצם המספרי של הלייזר הנפלט מהסיב קטן, והמאפיינים של ריכוז אור קל מאפשרים להשיג ציפוף בהספק גבוה ועיבוד ברזולוציה גבוהה. איכות קרן גבוהה פירושה שניתן להשתמש בלייזר הסיבים בתחומי ייצור מתקדמים כגון עיבוד חומרים, טיפול רפואי, מדע והגנה לאומית.

4. יעילות אנרגטית גבוהה יותר: לייזר סיבים מסוממים יכול להשיג הגברת אור בפס רחב בהשוואה ללייזר קריסטל YAG, ואור המשאבה סגור בסיב, מה שיכול להשיג שאיבה ביעילות גבוהה.

5. יציבות חזקה לטווח ארוך: לייזרים סיבים שאינם מכילים מערכות אופטיות חלל פנוי אינם רגישים לאבק, טמפרטורה, מכונות והשפעות אחרות עקב היעדר רכיבים אופטיים חלל.

6. קל להשיג הספק גבוה: מכיוון שניתן לחבר את מודול המשאבה בטור ובמקביל, ניתן להגדיל את הספק המוצא באמצעות מגוון עיצובים.

כיוון הפיתוח של לייזרים סיבים מהירים במיוחד

לייזר סיבים מהירים הוא מרכיב הליבה של מערכות רבות ליישום לייזר מהיר במיוחד, והביצועים שלו הם הגורם המגביל העיקרי של מערכת היישום כולה. עם זאת, יש עוד הרבה מה לשפר ולשפר בביצועים של לייזרים סיבים מהירים, כך ששיפור הביצועים שלו הוא עדיין אחד מכיווני המחקר העדכניים של לייזרים סיבים מהירים. בעתיד, רוחבי פולסים צרים יותר, תפוקות הספק גבוהות יותר, קצבי חזרות גבוהים יותר, צורות פולסים והרחבת טווחי אורכי גל פולסים הם תחומי עיקריים של דאגה למפתחים. רק כאשר הביצועים הכוללים של כל מימד משתפרים בהתמדה, הוא יכול לעמוד טוב יותר בדרישות היישום של תחומים שונים.

כעת טווח אורך גל לייזר מהיר במיוחד על פני אינפרא אדום, אור ירוק ואולטרה סגול, אורך הגל הקצר ביותר יכול להגיע ל-266/263 ננומטר. היישומים כוללים טווח לוויינים, עיבוד דיוק בלייזר, אופטיקה לא ליניארית, ספקטרוסקופיה לייזר, ביו-רפואה, אופטיקה של שדה גבוה, פיזיקת חומר מעובה ותחומי מחקר מדעיים אחרים. הלייזר האולטרה-מהיר יכול לייצר תכונות פיזיקליות חדשות רבות ויש לו פוטנציאל גדול במאיצי חלקיקים חדשים, מקורות קרני רנטגן באנרגיה גבוהה במיוחד, וכן הלאה. המצאת הלייזרים האולטרה-מהירים קידמה מאוד את הפיתוח של פיזיקה אטומית ומולקולרית, אופטיקה לא ליניארית, פיזיקת פלזמה, תרמודינמיקה ודיסציפלינות אחרות. עם הבשלות המתמשכת של טכנולוגיית פעימות הלייזר האולטרה-קצר, המעבדה הצליחה לייצר דופק אולטרה-קצר תקופתי בעוצמה גבוהה, המספק תנאים לחקר האינטראקציה בין אור לחומר, פותח שדה מחקר חדש של האינטראקציה בין אור וחומר, ומייצר את מה שנקרא אופטיקה לא ליניארית קיצונית.

פרטי התקשרות:

אם יש לך רעיונות, אתה מוזמן לדבר איתנו. לא משנה היכן נמצאים הלקוחות שלנו ומהן הדרישות שלנו, אנו נפעל לפי המטרה שלנו לספק ללקוחותינו איכות גבוהה, מחירים נמוכים, והשירות הטוב ביותר.