NASA通过激光束成功将蒙娜丽莎的微笑发往月球

2023-12-01


 霍克光仪(北京)科技有限公司是一家从事光电产品设计及销售的高科技企业,公司网罗国内外高层次、科研型人才,作为主要技术人员。引进国外先进的技术和光电产品,致力于为客户提供专业的全套解决方案。产品种类涉及光学器件和精密微动机械、激光器、光谱仪及成像设备、光电子测试仪器、半导体检测设备等...

霍克光仪(北京)科技有限公司是一家从事光电产品设计及销售的高科技企业,公司网罗国内外高层次、科研型人才,作为主要技术人员。引进国外先进的技术和光电产品,致力于为客户提供专业的全套解决方案。产品种类涉及光学器件和精密微动机械、激光器、光谱仪及成像设备、光电子测试仪器、半导体检测设备等...

当激光以皮秒、飞秒量级的脉冲时间作用到材料上时,会使加工效果发生显著变化。飞秒激光能聚焦到比头发直径还要小的空间区域内,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高出数倍,从而实现许多地球上所不存在的、其他的方法也无法得到极端物理条件。随着脉冲能量急剧上升,高功率密度的激光脉冲能轻易地剥离外层电子,使电子脱离原子的束缚,形成等离子体。由于激光与材料相互作用的时间极短,等离子体还没来得及将能量传递给周围材料,就已经从材料表面被烧蚀掉,不会给周围的材料带来热影响,因此超快激光加工也被称为“冷加工”。同时,超快激光几乎可加工所有的材料,包括金属、半导体、钻石、蓝宝石、陶瓷、聚合物、复合材料和树脂、光阻材料、薄膜、ITO膜、玻璃、太阳能电池片等等。

凭借冷加工带来的优势,短脉冲与超短脉冲激光器走进了微纳加工、精细激光医疗、精密钻孔、精密切割等精密加工领域。由于超短脉冲能将加工能量极快地注入很小的作用区域,瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生变化,避免了激光线性吸收、能量转移和扩散等影响,从根本上改变了激光与物质相互作用机制,因此也成为非线性光学、激光光谱学、生物医学、强场光学、凝聚态物理学等科研领域强有力的研究工具。

相比飞秒激光,皮秒激光不需要为了放大而展宽和压缩脉冲,因此皮秒激光器的设计相对简单,成本效益更高,性能更可靠,并且已足以胜任当前市面上高精度、无应力的微细加工。但超快、超强是激光发展的两大趋势,飞秒激光在医疗、科研上也具有更大的优势。未来很有可能发展出比飞秒激光更快的下一代超超快激光。

超快激光在工业应用的历史不长,是欧美等发达国家重点布局的激光应用热点。目前,超快激光市场基本被国外公司主导,占据全球近90%的市场份额,但中国政府、科研机构及企业对超快激光非常重视,政策倾斜及企业加大投入攻克难点技术,正在追赶国际先进水平。清华大学、中科院物理所/光机所、华中科技大学等高校均在大力推进超快激光科研;以大族、华日、安扬、贝林等为代表的国内激光企业也在大力推进超快激光技术产业化。据悉,华日激光预计年内能实现飞秒激光器的量产,这将打破欧美在大功率超快激光领域的垄断,带动100亿元规模以上超快激光装备产业应用市场。皮秒、飞秒超快激光器国产化将推动国内应用商的使用成本降低至少30%-40%,未来市场可期。

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