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超快光纤激光是激光领域重要的发展方向之一

 发布时间:2022-10-24 点击量:72
  在工业上,激光按出光时间,可分为连续波、准连续、短脉冲、超短脉冲四类。“超快激光”,是指输出激光的脉冲宽度在10-12s即皮秒级别,或小于皮秒级别的脉冲激光。
  超快激光是激光领域重要的发展方向之一,作为一种新兴的技术手段,在精密微细加工方面有着显著优势。超快激光产生的超短脉冲与材料相互作用时间极短,不会给周围材料带来热影响,因此超快激光加工也被称为冷加工。这是因为,当激光脉冲宽度达到皮秒或飞秒量级,可以在很大程度上避免对分子热运动的影响,产生更少的热影响。
  超快光纤激光器作为新一代激光器,可以理解为超快技术与光纤激光的结合,结合了超快激光和光纤激光的双重优势。10年前,超快光纤激光器仍停留在基础科研领域,运用于科研机构的实验室中,在非线性光学、激光光谱学、精密光学测量、太赫兹等科研领域作为强有力的研究工具,起着重要作用。随着超快光纤激光制造技术的快速发展,核心器件如泵浦源、双包层光纤、光纤光栅等制造工艺的完善和成本的降低,超快光纤激光器在近年来走向市场,转化落实在产业化应用中。
  以稀土元素掺杂的光纤作为激光增益介质的超快光纤激光器,由于光纤表面积大、易于散热,能够做到小型化、高效率且低成本,在实际应用中优势凸显。同时,超快激光与传统长脉冲以及连续激光相比,具有的优势。由于超快激光与材料相互作用的时间极短,将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,在根本上避免了能量的转移、转化以及热能的存在和热扩散造成的影响,从根本上改变了激光与物质相互作用机制,在精密微加工、航空航天、消费电子、汽车制造、光伏能源等工业领域表现出色。