초고속 파이버 레이저의 애플리케이션 이점과 향후 개발은 무엇입니까?

초고속 파이버 레이저, 차세대 레이저로서 초고속 레이저와 파이버 레이저의 이중 장점을 결합한 초고속 기술과 파이버 레이저의 조합으로 이해할 수 있습니다. 10년 전 초고속 광섬유 레이저는 기초 과학 연구 분야에 남아 과학 연구 기관의 실험실에서 사용되어 비선형 광학, 레이저 분광학, 정밀 광학 측정, 테라헤르츠 분야에서 강력한 연구 도구로 중요한 역할을 했습니다. , 및 기타 과학적 연구. 초고속 파이버 레이저 제조 기술의 급속한 발전, 펌프 소스, 이중 클래드 파이버, 파이버 그레이팅 및 기타 제조 공정과 같은 핵심 장치의 개선 및 비용 절감으로 초고속 파이버 레이저는 최근 몇 년 동안 시장에 출시되었으며, 변환은 산업 응용 프로그램에서 구현되었습니다.

희토류 도핑 광섬유를 레이저 이득 매체로 사용하는 초고속 광섬유 레이저는 광섬유의 넓은 표면적과 쉬운 방열로 인해 소형화, 고효율 및 저비용을 달성할 수 있으며 실제 응용 분야에서 두드러진 이점을 가지고 있습니다. 동시에 초고속 레이저는 기존의 긴 펄스 및 연속 레이저에 비해 고유한 이점이 있습니다. 초고속 레이저와 소재의 상호 작용 시간이 매우 짧기 때문에 에너지가 작은 작용 영역에 매우 빠르게 주입되고 순간적인 고에너지 밀도 증착으로 전자 흡수 및 이동 모드를 변경하여 근본적으로 전자를 피합니다. 에너지의 전달 및 변환, 열 에너지의 존재 및 열 확산에 의한 영향, 레이저와 재료 간의 상호 작용 메커니즘을 근본적으로 변경합니다. 정밀 미세 가공, 항공 우주, 가전, 자동차 제조 및 태양광 에너지와 같은 산업 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다.

광학 주파수 콤 시스템은 원래 기본적으로 이동할 수 없는 매우 큰 티타늄 보석 시스템으로 구성되었다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 이제 크기와 비용면에서 큰 발전을 이룬 초고속 파이버 레이저의 인기 덕분에 이 노벨상 기술은 더 많은 사람들이 쉽게 사용할 수 있게 되었습니다. 동시에 초고속 섬유 레이저는 분자 및 세포하역학 및 수술의 실시간 연구뿐만 아니라 근시 치료 및 피부 치료. 최근 몇 년 동안 적외선 섬유, 반도체 섬유, 광결정 섬유와 같은 새로운 섬유의 출현으로 초고속 섬유 레이저의 더 넓은 단계가 제공되었습니다.

파이버 레이저는 다음과 같은 장점이 있습니다.

1. 가볍고 설치가 용이: 섬유가 부드럽고 구부릴 수 있으며, 섬유 레이저는 일반적으로 작고 가벼워 취득 비용을 줄이고 설치가 편리하고 유연합니다.

2. 낮은 유지 비용: 열 렌즈 효과 및 열 복굴절 효과와 같은 열 효과의 영향을 받는 고체 레이저의 방열 모듈은 레이저 매질인 섬유의 표면적/부피 비율이 블록 고체 레이저 막대 모양의 매체보다 4배 더 큰 파이버 레이저는 100W 이내의 공기로 냉각할 수 있습니다. 동시에 파이버 레이저는 매월 몇 시간의 정기적인 유지 보수가 필요하지 않습니다.

3. 높은 빔 품질: 파이버에서 방출되는 레이저의 개구수가 작고 집광이 용이한 특성으로 인해 고출력 치밀화 및 고해상도 처리가 가능합니다. 높은 빔 품질은 파이버 레이저가 재료 가공, 의료, 과학 및 국방과 같은 고급 제조 분야에서 사용될 수 있음을 의미합니다.

4. 더 높은 에너지 효율: 도핑된 파이버 레이저는 YAG 크리스탈 레이저와 비교하여 광대역 광 증폭을 달성할 수 있으며 펌프 광은 파이버에 둘러싸여 있어 고효율 펌핑을 달성할 수 있습니다.

5. 강력한 장기 안정성: 자유 공간 광학 시스템을 포함하지 않는 파이버 레이저는 공간 광학 구성 요소가 없기 때문에 먼지, 온도, 기계 및 기타 영향에 민감하지 않습니다.

6. 손쉬운 고출력 구현: 펌프 모듈을 직렬 및 병렬로 연결할 수 있으므로 다양한 설계를 통해 출력을 높일 수 있습니다.

초고속 파이버 레이저의 발전 방향

초고속 파이버 레이저는 많은 초고속 레이저 응용 시스템의 핵심 구성 요소이며 그 성능은 전체 응용 시스템의 주요 제한 요소입니다. 그러나 초고속 파이버 레이저의 성능은 여전히 ​​개선 및 개선해야 할 부분이 많기 때문에 성능 개선은 여전히 ​​초고속 파이버 레이저의 현재 연구 방향 중 하나입니다. 미래에는 더 좁은 펄스 폭, 더 높은 전력 출력, 더 높은 반복률, 펄스 모양 및 펄스 파장 범위의 확장이 개발자의 주요 관심 영역입니다. 각 차원의 전반적인 성능이 꾸준히 개선되어야만 다른 분야의 응용 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다.

이제 적외선, 녹색광 및 자외선에 걸친 상업용 초고속 레이저 파장 범위에서 가장 짧은 파장은 266/263nm에 도달할 수 있습니다. 응용 분야에는 위성 거리 측정, 레이저 정밀 가공, 비선형 광학, 레이저 분광학, 생물 의학, 고자기장 광학, 응집 물질 물리학 및 기타 과학 연구 분야가 포함됩니다. 초고속 레이저는 많은 새로운 물리적 특성을 생성할 수 있으며 새로운 입자 가속기, 초고속 고에너지 X선 소스 등에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 초고속 레이저의 발명은 원자 및 분자 물리학, 비선형 광학, 플라즈마 물리학, 열역학 및 기타 분야의 발전을 크게 촉진했습니다. 극초단 레이저 펄스 기술의 지속적인 성숙으로, 실험실은 빛과 물질 사이의 상호 작용 연구를 위한 조건을 제공하는 고강도 주기적 극초단 펄스를 생성할 수 있었고, 빛 사이의 상호 작용에 대한 새로운 연구 분야를 열었습니다. 그리고 물질, 그리고 소위 극단적인 비선형 광학을 생산합니다.

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