超快激光器的工业应用前景

超快激光器的工业应用前景 究是很有意义的 。 要 。 O分 通过把化学物理研究技术应用于 3 当波长大于 310 nm 时 , 光的辐照能使 子的光离解研究 , 人们对大气光化学以及光 1() 内激发的 O分子产生 O D, 也会对自旋 3 离解过程的本质有了更进一步的了解 。人们 () 禁戒通道 反应 3有帮助 , 而以前却总将 认为 : 可以把自旋允许和自旋禁戒的过程分 其看成是可以忽略的 。 开作定量研究 , 并且内激发样品在控制反应 动力学中的作用也可以直接测量 。它在未来 现在作为对三种类型反应通道的补充 , 的大气化学 研 究 中 有 一 定 的 启 发 作 用 。这 也观察到了如下的反应通道样 , 对于在可见或近紫外区域 有弱吸收的 3 1υ() (Δ)()+ h- ?O P+ O4 O 3 2其他样品来说 , 它们在大气化学中也会有一 内激发的 O分子可以吸收较长波长的 3 定的作用 。这是值得大气化学家和化学物理 ( ) 光辐射 , 以便反应过程 1可以进行 。它 学家注意的事情 。 们的内能有利于 O键的断裂 。然而 , 在低 3 ()王振亚的温度下只有少量 O分子处于内激发能级 3 中 。当波长变 长 时 这 种 效 应 变 得 不 那 么 重 超快激光器的工业应用前景 管激光器竞争 。它将在那些要求精细工作的 1 引言 领域找到用武之地 , 例如在玻璃上刻写用于 如果你想冷冻振动分子里的原子 , 或者 远程通信的波导 。 分解单个原子里电子的运动 , 或者模拟星球 美国政府在资助使用超快激光研究的同 时 , 几乎没化多少资金去研究激光器的寿命 内部的活动 , 超快激光器都能派上用场 。从 和包 装 。Po sitive Light 公 司 总 裁 J 1Westo n 原子到外层空间 , 这种快如闪电 、高强度和 认为 , 目前的超快激光在提高可靠性和延长 超精确的激光妙用无穷 。但是激光器制造商 寿命上应该多化些工夫 , 这样才能有更广泛 和最终用户都认为 , 要使成功地用于研究的 的工业用途 。工业界自身而不是政府应该为 此提供资助 。 超快激光器进入市场并获得利润并不是一件 以下将综述超快激光在医学和机械加工 容易的事 。从实验室到最终的商业生产还有 领域的应用 , 展示超快激光解决现实问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的 很长的路要走 。 超快激光器从实验室走向本领 。 市场必须价格 低廉 、体积小 、可靠和有效 。例如 , 一台微 电子工业里用于修补位相掩模的飞秒激光器 2 在眼科学中的应用 要卖到 20 到 25 万美元 。整套光掩模修补系 密执安大学和 Int ralase 公司的研究人员 统的价格高达 3 到 5 百万美元 。Clar k2M XR 公司总裁 P1Bado 预测单台激光器的价格会 联合研制了一套超快激光系统 , 用于提高眼 外科手术 、青 光 眼 治 疗 和 白 内 障 手 术 的 质 下降 , 但由于 用 户 要 求 越 来 越 复 杂 的 工 作 量 。原型 钕 玻 璃 激 光 器 的 尺 寸 为 2 ×3 f t , 站 , 整套系统的价格仍居高不下 。由于价格 由一台 808 nm 的 3 W 连续二极管半导体激 因素 , 超快激光器不会直接与 CO和二极 2 μ光器 泵 浦 , 脉 冲 能 量 40 J , 重 复 频 率 2 险的可能性 。飞秒激光的光分解特性大大减 μ, 并且因为非常准确 , 不损伤周围 小了风险 k Hz 。在聚焦成 5 m 的光点时其能量足以 分解角膜组织 。光束传输由计算机控制的扫 组织 , 它也提高了手术质量 。 手术过 程 中 用 一 个 016 N A 的 透 镜 将描器控制 。 1064 nm 的激光会聚在巩膜中 , 产生一个直 211 眼外科手术 μ( ) 目前为了改善患者眼睛屈光力而进行的 径为 5 m FW HM的光点 , 脉宽 800 f s , μ () 激光辅助原位角膜整形 L A S I K过程中 , 最大脉冲能量 40 J 。开始时激光会聚在组首先要给眼睛施加强吸力 。然后外科医生将 织的背面 , 然后光束沿轴向扫描到前表面 , ( 电机驱动的手术刀或角膜切片机 micro ker2 直到组织消融 。在计算机控制下 , 医师可以 ) ato me放在角膜上 , 为的是在角膜上切出 在手术中随时检查消融的区域 。 一个铰链状的薄片 。手术过程之中存在着角 213 改善白内障手术 人们也在尝试将 Int ralase 公司的超快激 膜片丢失和 眼 睛 穿 孔 的 潜 在 危 险 。若 不 小 心 , 角膜片会被完全切除下来 。脱落的角膜 光系统用于去除白内障 。现在的办法是先乳 片会到处游动 , 患者眨眼时它会丢失 。切入 化患病的晶状体 , 然后把它从眼睛中去除 ; 的深度过深时会造成晶状体穿孔 。在这种情 另外一种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是利用超声场和激光诱导的光 形下 , 刀片入眼过深会造成严重伤害 。有经 分解选择性地去除晶状体组织 。 同样利用验的医师知道如何避免这些危险 , 而经验不 上面所说的激光系统 , 外科医 足的医师可能因为这些风险而决定不做这项 生可以把近红外超短激光脉冲串会聚到晶状 手术 。 体组织里 , 诱发光学分解 , 产生了一些小泡 泡 。这些泡泡是超声场无损作用的中心 , 泡 借助超快激光技术可以不需要使用电动 刀片 , 从而提高了眼外科手术的安全性 。飞 泡的产生和增大导致晶状体组织的分解 。 秒激光在医师的监视下由计算机控制切入角 由于晶状体的乳化作用是无损伤地进行 膜 , 产 生 一 个 膜 片 , 其 过 程 可 根 据 需 要 中 的 , 吸气探头 可 以 做 得 比 现 在 所 用 的 小 得断 。角膜片切好后由一个钝边仪器操作 , 避 多 , 整个白内障去除手术的损伤性也较小 。 免了对周围组织的潜在伤害 。通过计算机的 控制 , 医师可以切出任意想要的形状 。由于 眼睛探头的减小使得环绕晶状体的袋囊不容 在手术过程中的任何时刻都可以停止激光 , 易受到损伤 。完整的晶状体袋囊能更好地支 这项技术大大提高了安全性 。并且由于激光 持眼内晶状体移植 , 从而改善了视力 。 可以会聚在角膜的任何地方 , 手术过程的选 择也是多种多样的 。目前这项技术在欧洲正 3 在微加工中的应用 用于临床试 验 , 在 美 国 正 用 于 动 物 研 究 实 311 利弗莫尔的微加工设备 验 。 二氧化碳 、N d : YA G 和铜蒸气激光器 212 治疗青光眼 是工业切割的有利工具 。它们可靠 、耐用 , 由于眼外科手术中激光光束传送系统的 也比较便宜 , 但是精度不高 , 不能用于加工 精确性 , 研究者已将原型激光器用于提高青 非金属 。相比之下 , 超快激光可以以极高的 光眼的排水性 。现有的减小眼压的方法包括 服药和各种激光或外科手术 。采用这些方法 精度加工任何材料 , 例如汽车的喷油嘴 、骨 骼和 牙 齿 等 坚 硬 组 织 , 以 及 冠 状 扩 张 器 ( ) stent s。它能以微米精度加工材料并且保 料之前材料已被去除 。 L aser 公司和波尔多大学 , 负责建造加工单 () 劳伦斯?利弗莫尔国家实验室 LL NL 元的 Exitech 公 司 , 以 及 作 为 最 终 用 户 的 的工程师最近开发了一种用于工业制造的超 Photek 公司和 B IO TRON I K 公司 。快激光系统 , 其核心是一台钛宝石激光器 , 4 成像 脉冲能量 115 mJ , 脉宽 120 f s , 光束质量达 到衍射受限水平 。为了提高加工速度 , 系统 411 THz 成像 为了能有效地用于商业 T Hz 成像 , 超 的脉冲重复频率为 10 k Hz , 功耗为 15 W , 快激光必须坚固而且有更好的包装 。今年相 而为科学研究而 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的商品系统的功耗为 1 干公司和 IM RA 公司推出了 “转钥匙就能 W 。系统由计算机控制 , 无需调整 。 工作”的超快激光系统 。而在 1991 年钛宝 LL NL 的设计人员承认 , 系统的复杂性 石激光器刚面世时 , 需要有专家操作才能保 限制了它的应用 , 这是由于激光材料本身较 证性能 。 短的上能级寿命造成的 。由于能量存储时间因为 T Hz 成像使人们能观察到迄今为 较短 , 需要用第二台激光器泵浦钛宝石激光 止还知之不详的电磁波谱 , 制造商们正以极 器 。激光泵浦导致系统复杂化 , 难以达到工 大的热情用新系统满足客户的需求 。这是一 业质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 , 用起来也较麻烦 。为了降低复 个新的领域 。虽然 F T IR 技术也能用于 T Hz杂性并满足工业要求 , 就需要具备宽带宽 、 领域 , 它尚不具备 T Hz 技术的 1500 : 1 的 长上能级寿命的新材料 。LL NL 正在开发二 信噪比 。由于 信 噪 比 很 高 而 且 光 束 可 以 聚 极管泵浦系统 。 焦 , 超快激光系统可以实现实时成像 。 ( ) 312 冠状扩张器 stent s T Hz 技术在实验室里很受欢迎还 因 为 微小的冠状扩张器可以帮助内科医生打 它对水极为敏感 , 但是价格仍然是个问题 。 开萎缩或阻塞的血管 。人们用 N d : YA G 激 相干公司和 IM RA 公司推出的系统是向大 光器加工这些直径为 1,2 mm 的救命工具 。量应用迈出的第一步 , 超快激光的应用增多 会带动价格下降 。现有的各种技术各有其用 常规加工方法的缺点是存在热负载 , 支撑尺 途 , 在研究问题时超快激光很有用 。预期超 寸和能加工的材料有限 。采用飞秒激光脉冲 快技术在微电子 、食品检测和加工 、医药以 后 , 热损伤很小甚至没有 , 支撑尺寸可达数 及塑料等领域会有更多的应用 。微米 , 并且能加工陶瓷 、玻璃和聚合物等材 412 多光子显微学料 。 利用多光子生物显微技术 , 研究者可以 因为热扩散很小 , 飞秒激光提高了加工 观察单个细胞内部的微结构 , 并且跟踪系统 效率 , 几乎所有材料在加工时都不会由于重 内钙离子的流动 。这种成像形式依赖于分子 新固化而产生大面积的热影响区域和毛边 。 发出荧光光子之前同时吸收两个而不是单个 这样就避免了后期加工 , 并且能用许多种其 泵浦光子 。因为激发被限制在靠近光束焦点 ( ) 它材料来制造扩张器 目前主要用钢, 从 的非常小的空间里 , 所以能够生成高分辨率 而可以利用材料的特殊优点 , 例如生物兼容 的 3 维图像 。红外超快激光在散射媒质中有 性更好 , 甚至可以实现生物降解等 。 良好的穿透能力 , 而且没有诸如光损伤 、光 目前世界上有几个地方都在研究冠状扩毒化或 光 漂 白 等 负 面 效 应 。利 用 血 清 素 、 张器的加工 。L ZH 公司参与了欧洲的一项 NAD H 、胶原质和弹性蛋白中生物分子的双 建造飞秒加工系统的计划 。其合作伙伴有负 光子或三光子激发 , 可以对活组织的生物过 责建 造 可 靠 飞 秒 激 光 源 的 Tho mso CSF - 程成像 。 尽管研究者们在多光子显微系统中选用 们的市场前景却不容乐观 。为了使超快激光 了钛宝石激 光 器 , 他 们 希 望 价 格 能 更 低 一 , 并且由普通工 能用于制造车间的工作现场 些 。多 光 子 显 微 术 的 先 驱 W1Webb 认 为 , 人而不是激光专家控制 , 它必须有友好的用 现在需要工作在 400 m Hz 的可调谐光源 。除户界面 , 可靠 , 体积小而且价格便宜 。 非单波长激光器的价格下降四倍 , 否则可调 一些激光器厂商正在倾听用户的意见 ,谐钛宝石激光器就是最佳选择 。现在的固定 简化系统 , 进行寿命测试 。为了将超快激光 波长激光器性能优良 , 但它们的功率不够 ,推向市场 , 需要有更多的制造商和科研人员 价格也不便宜 。 光纤激光器正在促进非线跳出原理论证 , 向最终用户提供价廉物美 、 性显微学的发 很少人工干预的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。商业应用的第一 展 , 它们可以产生高重复频率的飞秒脉冲 。次浪潮已经在望 。业内人士预测 , 超快激光 圣迭戈加州大学的研究人员已经将 1560 nm 将会满足研究人员和制造商的要求 , 但是这 激光的 3 次谐波用于显微学 。该波长的 3 次 也许需要 5 年而不是 2 到 3 年的时间 。下一谐波位于可见波段 , 从而研究人员无需给细 次浪潮到来的时间取决于工程系统能否经受 胞染色就可以观察它们 。 住工业界的检验 。 5 结语 () 郑小兵 在实验室里超快激光曾令人欣喜 , 但它 ()上接第 30 页 将是一个关键问题 。但是 ReCOB 化合物一 定这种晶体能提供的最大功率 。有些办法可 以用来减少热负荷以提高可见激光辐射的功 个独具的特性是材料的高透过率和低的散射 , 可以做 率 。激光产生区域产生的热量最大 损耗 。这 一 特 性 , 激 光 工 程 人 员 是 很 欢 迎成混 合 型 的 结 构 。激 活 的 激 光 部 分 以 N d : 的 。YA G 或 者 N d : YVO代 替 , 纯 的 或 者 掺 4 ( ) 对于 低 功 率 < 10 mW的 绿 色 激 光 Yb 的 YCOB 可用作非线性转换器 。在两年 前还看不出有什么廉价的方法能解决 R GB 源 , N d : YCOB 和 N d : GdCOB 当然是所选 激光源的问题 。现在至少有一个真正的系统 择的材料 。目前传统的绿色激光瞄准器每台 能够对付这一困难的问题 。该系统的优点是 售价约 300,400 美元 , 大大超过了承受力 。 所有三种基色的光都由同一个二极管包装的 红色激光瞄准器的价格已经降到了每台 10 同一个 N d : YCOB 晶体发出 , 只不过该晶 美元 ; N d : YCOB 自倍频绿光瞄准 器 可 能 体具有不同的匹配方向而已 。 总之 , ReCOB 单晶的出现 已 经 真 正 解 是唯一的一 种 每 台 低 于 100 美 元 的 绿 光 器 决了生产非线性光学晶体的关键问题 , 将会 件 。提供大孔径 、高质量的晶体 。加进激活激光 最后再回到文章开头提出的问题 , 激光 元件的可行性 , 允许以新的尺寸设计激光器 显示的情况如何呢 ? 这是一个很难回答的问 和非线性光学系统 。目前需要重新考虑许多 题 , 因为 N d : YCOB 的性能还没有完全搞 光学结构 , 以期利用 ReCOB 提供的优点 。 清楚 。对于屏幕为 40,100 in 的显示器需要 几瓦的三基色光 。虽然 N d : YCOB 的三个 激光跃迁通过自倍频能产生三基色激光 , 问