红外纳秒激光器

好的,我来把这段文字改得口语化一些。 先来说说什么是红外纳秒激光器。这是一种波长在红外波段、发射脉冲宽度只有纳秒(就是十亿分之一秒)的激光装置。理解这种激光器的关键,在于它能在这么短的时间内把能量集中释放出来。这可不是光靠激光介质就能做到的,得靠一种叫“调Q”的开关技术。 激光器的谐振腔里有个能快速改变损耗的元件叫Q开关。刚开始泵浦时,Q开关损耗很高,虽然增益介质在积累能量,但激光没法形成振荡。等高能粒子达到峰值时,Q开关突然变低损耗,谐振腔的Q值一下就上去了。积攒的能量就像雪崩一样瞬间释放出来,变成高峰值功率的纳秒脉冲。 红外波长通常选1064纳米,这是掺钕增益介质(比如Nd:YAG)的特性决定的。这个波长在大气里传得远,还能被很多材料吸收。脉冲宽度和峰值功率是反比的。固定单脉冲能量的话,压缩时间就会让峰值功率大增。比如一个1毫焦耳的能量在10纳秒内放光,峰值功率能到10万瓦。 这么高的瞬时功率密度很吓人。当它照在材料表面时,光是热熔化这么简单的事了。功率太高了,材料对光的吸收变得非线性了。电子被激发得飞快,能量没处散出去。被照的地方瞬间变成气态或等离子态飞出去了。这种过程叫“烧蚀”。 因为脉冲特别短,热量散不出去,只有微米级别的地方受影响。这就叫“冷加工”。在精密制造里这就很有用了。比如切割蓝宝石或超薄玻璃时能防止裂纹。精确控制能量和路径就能把材料一层一层剥离掉做三维雕刻。 打标也很厉害。高峰值脉冲能让金属表面变色或有反差标记,但几乎不影响形状。薄膜图案化也挺好。像柔性电子用的ITO透明导电薄膜就需要刻出电路图案。只要波长和材料匹配好、时间短不超过热损伤阈值就能做到只去除薄膜不伤下面的材料。 这种技术还能帮异种材料连接。比如铜和铝的结合就不容易。用红外纳秒激光扫描交界处产生等离子体压力就能把两种金属熔合在一起。 现在这个技术还在发展呢。越来越稳定、频率也更高、控制也更智能。以后的应用肯定更广泛。它解决了传统机械加工和长脉冲激光带来的热损伤、应力大还有材料适应差的问题。简直成了现代高精度制造体系里少不了的工具。 想要了解更多?可以试试百度APP扫码下载或者直接打电话咨询激光仪器公司关于激光器、探测器、光纤元件器件、相机镜头视觉、光学系统的详细信息哦!