El futur desenvolupament de la tecnologia làser ultra-ràpida

Mar 31, 2020 Deixa un missatge

Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia làser, el làser ultra ràpid apareix als ulls de' Té un pols d'ultrasò únic, característiques super-fortes, i pot obtenir una intensitat lumínica màxima amb una energia de pols baixa. L’aparició de la tecnologia d’ampliació de pols xifrat (CPA) millora molt la intensitat del làser ultra ràpid. A diferència del làser tradicional de pols llarg i làser continu, el làser ultra ràpid té un pols làser d’ultrasortiment, cosa que fa que l’amplada de l’espectre del pols del làser sigui molt gran. Un espectre tan ampli té aplicacions importants en l'estudi dels nivells d'energia atòmica, la química d'unió amb làser, etc. D’acord amb les característiques del pols làser ultra ràpid, podem utilitzar el mètode bomba-sonda per fotografiar la interacció entre pols i làser en diferents moments, per obtenir les característiques de tot el procés. Aquest mètode s’ha aplicat a diversos camps, com per exemple en l’estudi de la dinàmica de la reacció d’àtoms i molècules i l’observació del moviment d’electrons, utilitzant pols de làser femtosegonat o fins i tot pols atosegon per observar el procés de reacció mitjançant el mètode bomba-sonda. Quan la densitat màxima de potència del làser ultra ràpid enfocat és superior a 1012 p / cm 2, la intensitat del camp elèctric és major que la de l’àtom. Proporciona un camp elèctric molt fort i extremadament alt, que pot superar la força d’unió dels electrons de la banda de valència, fent que el sistema electrònic de molècules i àtoms canviï molt. Utilitzant aquesta propietat, podem estudiar els fenòmens peculiars dins de l'àtom causats pel làser ultra ràpid. A més, el làser ultra ràpid també mostra altres característiques diferents, com ara una petita zona afectada per calor, l'efecte pot superar el límit de difracció òptica i unes excel·lents característiques de selecció espacial.

La interacció entre polsos làser ultra ràpids i super intensos i la matèria és un dels temes de recerca més actius actualment. Disposa d’una àmplia gamma d’aplicacions en nous acceleradors de partícules, fonts de raigs X d’energia ultra ràpida, etc. Al mateix temps, conté molts temes de recerca teòrica i experimental, que inclouen moltes branques importants de la física, com la física del làser, la física atòmica i molecular, l'òptica no lineal, la física del plasma, la termodinàmica, etc. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia de polsos làser d’ultrashort, s’han produït impulsos periòdics d’ultrasió periòdics d’alta intensitat que proporcionen mitjans experimentals sense precedents i condicions físiques extremes per a l’estudi de la interacció entre llum i matèria, i ha obert un nou camp de recerca de la interacció entre la llum i la matèria, va produir l’anomenada òptica no lineal extrema, va enriquir molt el contingut d’investigació de l’òptica i va ampliar la investigació de la interacció entre làser i diverses formes de matèria com àtoms, molècules, ions, clústers electrònics i plasmes. al rang de camp fort de relativitat no lineal i alt.

En el procés d’interacció entre làser súper intens i ràpida, amb la millora contínua de la intensitat del làser, augmenten tot tipus d’efectes no lineals, com ara armònics d’alta ordre, ionització llindar, ionització de túnels, etc. D'altra banda, el pols làser ultrasòrtic periòdic perd les característiques periòdiques úniques del fenomen d'ona, la qual cosa condueix a una sèrie de fenòmens i lleis físiques noves. Proporciona una nova eina experimental de control coherent, òptica no lineal i el control del recent sorgit paquet d’ones electròniques SUBPERIODIC. També proporciona una nova escala de mesurament del temps, l’atmosegon, que pot tenir un impacte important en moltes disciplines.

En l’aspecte del processament de materials, des de l’aparició d’un làser ultra ràpid, a causa del seu temps de ràpida velocitat i de les seves elevades característiques de valor màxim, pot concentrar l’energia de forma ràpida i precisa a la zona d’acció i adonar-se del tractament en fred sense fosa de gairebé tot. materials. S'obtenen els avantatges d'una alta precisió i un baix dany que el làser tradicional pot igualar' t. Aquests avantatges únics del làser de microsegons han estat àmpliament utilitzats en microprocessament de materials, fabricació de nanoestructures, dispositius de fotons, emmagatzematge d'alta densitat, bioenginyeria mèdica, etc.

La ciència làser ultra-ràpida és un tema nou i molt jove, que es troba a la vigília d'un gran avenç. En els darrers anys, amb l’avanç i la comercialització de la tecnologia d’alta potència picosegona, làser femtosegonda i làser de fibra ultra ràpida, el làser ultra ràpid ha passat del laboratori a la producció i aplicació industrials pràctiques, convertint-se en una direcció calenta a la indústria acadèmica i d’aplicacions làser.

El làser ultra ràpid pot solucionar molts problemes de processament difícils d’assolir mitjançant mètodes convencionals, com ara alts, precisos, nítids, durs, difícils, etc., aconsegueixen una capacitat de processament sorprenent, qualitat de processament i eficiència de processament i generen importants econòmiques i socials. beneficis.

Amb el llançament i el desenvolupament de quotacions GG; indústria 4. 0" i" fets a la Xina 2025 " a Alemanya, la demanda de fabricació de gamma alta, fabricació intel·ligent i fabricació d’alta precisió augmentarà significativament en el futur, i la làser ultra ràpida i la tecnologia avançada de processament de micro-nano generaran noves oportunitats de desenvolupament ràpid. Es calcula que el volum total del mercat del làser ultra-ràpid superarà 1. 5 mil milions de dòlars americans per 2020.