การพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์ที่รวดเร็วในอนาคต

Mar 31, 2020 ฝากข้อความ

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเลเซอร์, เลเซอร์อย่างรวดเร็วปรากฏในสายตาของผู้คน. มีชีพจรพิเศษที่ไม่ซ้ํากัน, ซุปเปอร์- ที่แข็งแกร่งลักษณะ, และสามารถได้รับความเข้มแสงสูงสุดที่มีพลังงานชีพจรต่ําของ ลักษณะของเทคโนโลยีการขยายคลื่นเสียง (CPA) ช่วยเพิ่มความเข้มของเลเซอร์ที่รวดเร็ว แตกต่างจากเลเซอร์ชีพจรยาวแบบดั้งเดิมและเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง, เลเซอร์ที่รวดเร็วมีชีพจรเลเซอร์ ultrashort, ซึ่งทําให้ความกว้างของคลื่นความถี่ของชีพจรเลเซอร์ขนาดใหญ่มาก. คลื่นความถี่กว้างดังกล่าวมีการใช้งานที่สําคัญในการศึกษาระดับพลังงานอะตอม, เคมีพันธะเลเซอร์, และอื่น ๆ. ตามลักษณะของชีพจรเลเซอร์ ultrafast เราสามารถใช้ปั๊มโพรบวิธีการถ่ายภาพปฏิสัมพันธ์ระหว่างชีพจรเลเซอร์และเรื่องในเวลาที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ลักษณะของกระบวนการทั้งหมด วิธีการนี ้ได้ถูกนําไปใช้กับสาขาต่างๆ, เช่นในการศึกษาของการเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาของ atom และโมเลกุลและการสังเกตการเคลื่อนไหวอิเล็กตรอน, โดยใช้คลื่นเลเซอร์ femtosecond หรือแม้กระทั่ง attosecond ชีพจรสังเกตกระบวนการปฏิกิริยาโดยปั๊ม- เมื่อความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดของเลเซอร์ที่มุ่งเน้นการ ultrafast มากกว่า 1012w / cm2 ความเข้มสนามไฟฟ้ามากกว่าที่ของ atom มันมีสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งมากและสูงมากซึ่งสามารถเกินแรงผูกพันของอิเล็กตรอนวงวาเลนซ์ทําให้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลและอะตอมเปลี่ยนแปลงอย่างมาก โดยใช้คุณสมบัตินี้เราสามารถศึกษาปรากฏการณ์เฉพาะภายใน atom ที่เกิดจากเลเซอร์ที่รวดเร็ว นอกจากนี้เลเซอร์ Ultrafast ยังแสดงลักษณะที่แตกต่างกันอื่น ๆ เช่นพื้นที่ได้รับผลกระทบความร้อนขนาดเล็กผลกระทบที่สามารถเกินขีด จํากัด การเลี้ยวเบนแสงและลักษณะการเลือกพื้นที่ที่ดีเยี่ยม

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง ultrafast และ super ชีพจรเลเซอร์รุนแรงและเรื่องเป็นหนึ่งในหัวข้อการวิจัยที่ใช้งานมากที่สุดในปัจจุบัน. มีการใช้งานที่หลากหลายในตัวเร่งอนุภาคใหม่แหล่ง X-ray พลังงานสูงที่รวดเร็วเป็นพิเศษและอื่น ๆ ในเวลาเดียวกัน, มันมีหัวข้อการวิจัยทางทฤษฎีและการทดลองหลายสาขาที่สําคัญที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์, เช่นฟิสิกส์เลเซอร์, อะตอมและฟิสิกส์โมเลกุล, เลนส์อนิเม, ฟิสิกส์พลาสม่า, อุณหพลศาสตร์, และอื่น ๆ. ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี pulse เลเซอร์ ultrashort, ความเข้มสูงชีพจรระยะมีการผลิตการทดลอง, ซึ่งมีวิธีการทดลองเป็นประวัติการณ์และสภาพทางกายภาพที่รุนแรงสําหรับการศึกษาของปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและเรื่อง, มันได้เปิดขึ้นเขตการวิจัยใหม่ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและเรื่อง, ผลิตที่เรียกว่าเลนส์ nonlinear มากเรียกว่าเนื้อหาการวิจัยของเลนส์ และขยายงานวิจัยของปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์และรูปแบบต่างๆของเรื่องเช่นอะตอมโมเลกุลไอออนกลุ่มอิเล็กทรอนิกส์และพลาสมาไปยังช่วงสนามที่แข็งแกร่งของสูงไม่เชิงเส้นและความสัมพันธ์

ในกระบวนการของการปฏิสัมพันธ์ระหว่าง ultrafast รุนแรงเลเซอร์และเรื่องที่มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของความเข้มของเลเซอร์, ทุกชนิดของผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นจะเพิ่มขึ้นเช่นฮาร์โมนิสั่งซื้อสูง, ค่า ionization เกณฑ์, การขุดเจาะอุโมงค์, และอื่น ๆ. นอกจากนี้ชีพจรเลเซอร์ ultrashort เป็นระยะ ๆ สูญเสียลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์คลื่นซึ่งนําไปสู่ชุดของปรากฏการณ์ทางกายภาพใหม่และกฎหมาย มันมีเครื่องมือทดลองใหม่สําหรับการควบคุม coherent, เลนส์เชิงเส้นและการควบคุมของใหม่ที่เกิดขึ้น SUBPERIODIC คลื่นอิเล็กทรอนิกส์แพ็คเก็ต นอกจากนี้ยังให้เวลาใหม่ขนาดการวัด attosecond ซึ่งอาจมีผลกระทบที่สําคัญในหลายสาขาวิชา

ในด้านของการประมวลผลวัสดุเนื่องจากการปรากฏตัวของเลเซอร์ที่รวดเร็วเพราะเวลาที่รวดเร็วและลักษณะค่าสูงสุดสูงได้อย่างรวดเร็วและถูกต้องมีสมาธิในการดําเนินงานและตระหนักถึงการรักษาเย็นละลายไม่ร้อนของวัสดุเกือบทั้งหมด ข้อดีของความแม่นยําสูงและความเสียหายต่ําที่เลเซอร์แบบดั้งเดิมไม่สามารถจับคู่ได้ ข้อดีที่ไม่ซ้ํากันเหล่านี้ของไมโครวินาทีเลเซอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุไมโครการประมวลผล, การผลิตโครงสร้างนาโน, โฟตอนอุปกรณ์, สูง- ความหนาแน่นการเก็บรักษา, แพทย์วิศวกรรมชีวภาพ, และอื่นๆของ

วิทยาศาสตร์เลเซอร์อย่างรวดเร็วเป็นพิเศษเป็นเรื่องใหม่มากหนุ่ม, ซึ่งเป็นวันแห่งความก้าวหน้าที่สําคัญ. ในปีที่ผ่านมามีการพัฒนาและการค้าของ picosecond กําลังสูงเลเซอร์ femtosecond และเทคโนโลยีเลเซอร์ไฟเบอร์เร็ว ultrafast เลเซอร์ได้ย้ายจากห้องปฏิบัติการเพื่อการผลิตทางอุตสาหกรรมในทางปฏิบัติและการประยุกต์ใช้กลายเป็นทิศทางร้อนในสถาบันการศึกษาและอุตสาหกรรมเลเซอร์ประยุกต์

เลเซอร์ ultrafast สามารถแก้ปัญหาการประมวลผลจํานวนมากที่ยากที่จะทําได้โดยวิธีการแบบเดิมเช่นสูงแม่นยําคมชัดยากยาก ฯลฯ บรรลุความจุการประมวลผลที่น่าตื่นตาตื่นใจคุณภาพการประมวลผลและประสิทธิภาพการประมวลผลและสร้างผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่สําคัญ

ด้วยการเปิดตัวและการพัฒนาของ "อุตสาหกรรม 4.0" และ "ทําในประเทศจีน 2025" ในประเทศเยอรมนีความต้องการสําหรับการผลิตระดับไฮเอนด์การผลิตอัจฉริยะและการผลิตที่มีความแม่นยําสูงจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญในอนาคตและเลเซอร์อย่างรวดเร็วและขั้นสูงเทคโนโลยีการประมวลผลไมโครนาโนจะนําในโอกาสใหม่ในการพัฒนาอย่างรวดเร็ว คาดว่าปริมาณตลาดทั้งหมดของเลเซอร์เร็วจะเกิน 1.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐโดย 2020.