초고속 레이저 : 정의 및 응용 프로그램

초고파 레이저는 무엇입니까?
초고속 레이저는 매우 짧은 광 펄스를 방출합니다. 일반적으로 펨토초 (1 fs=10} 1 초)는 피코 초 (1 ps=10 ⁻¹² 초)입니다. 이 펄스는 매우 짧아서 열이 확산 될 수있는 것보다 더 빨리 재료와 상호 작용하여 정확한 비열 가공을 가능하게합니다. 주요 특성은 다음과 같습니다.
- 초- 쇼트 펄스 지속 시간 : 원자 및 분자 운동의 시간 척도와 경쟁.
- 높은 피크 전력 : 에너지를 작은 시간 창에 집중시켜 비선형 광학 효과를 가능하게합니다.
- 최소 열 영향 구역 (HAZ) : 주변 재료에 대한 열 손상을 줄입니다.

일반적인 유형으로는 TI : 사파이어 레이저, 섬유 레이저 및 모드 로킹 된 레이저가 포함되며, 종종 증폭 시스템 (예 : Chirped Pulse Amplification 또는 CPA)과 쌍을 이룹니다.

그들은 어떻게 사용됩니까?
초고속 레이저는 극도의 정밀도, 최소한의 담보 손상 또는 초고속 현상을 조사하는 능력이 필요한 필드에서 변형 적입니다.

1. 재료 가공 및 제조
-마이크로 머시 닝 : 연료 인젝터, 절단 스텐트 또는 에칭 센서에서 마이크로 홀을 드릴링하는 센서.
- 투명한 재료 : 가공 유리 (예 : 스마트 폰 화면) 또는 균열없이 사파이어.
- 3 D 구조화 : 재료 내부의 광 결정 또는 미세 유체 장치 생성.

2. 의료 및 생물 의학 응용
- 레이저 눈 수술 (예 : LASIK) : 최소한의 조직 손상으로 정확한 각막 재구성.
- 치과 : 열 스트레스없이 뼈 또는 치아 에나멜 절단.
- 생물학적 영상 : ** 다가오 톤 현미경 **와 같은 기술 ** 3D에서 살아있는 세포를 시각화합니다.

3. 과학적 연구
- Attosecond Physics : 원자 및 분자에서 전자 역학 연구.
-혈장 물리학 : 융합 연구를위한 고 에너지 밀도 상태 생성.
- 화학 : 초고파 반응을 유발하고 관찰합니다 (예 : 광합성).

4. 전자 및 광자
- 반도체 처리 : 회로 트리밍, 스크라이브 태양 전지 또는 도파관 생성.
- 데이터 저장 : 고밀도 광학 저장에 대한 나노 구조 작성.

5. 방어 및 항공 우주
- 라이더 시스템 : 고해상도 환경 감지.
- 표면 기능화 : 반사 반사 또는 소수성 코팅 생성.

6. 예술과 문화 유산
- 복원 : 기본 층을 손상시키지 않고 섬세한 유물 (예 : 그림, 조각)을 청소합니다.

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초고속 레이저가 중요한 이유
- 정밀 : 기존 레이저와 함께 달성 할 수없는 하위 마이크론 기능 크기를 활성화합니다.
- 다목적 성 : 금속, 폴리머, 세라믹 및 생물학적 조직과 함께 일하십시오.
- 비선형 효과 : 고급 응용 분야에 대한 다중 산톤 흡수와 같은 접근 현상.

미래의 트렌드
- 소형 시스템 : 산업 및 의료 용도를위한 저렴하고 휴대용 초고속 레이저.
- 하이브리드 기술 : 초고속 레이저와 AI와 적응 형 제조를 결합합니다.
- 양자 기술 : 양자 상태를 조사하거나 초강성 통신 시스템 개발.

초고속 레이저는 정밀, 속도 및 재료 다양성의 경계를 밀어서 산업을 재구성하여 현대 과학과 기술에 없어서는 안됩니다.