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超快紫外绿光激光器正在迅速追赶行业需求

超快紫外绿光激光器正在迅速追赶行业需求

发布时间:
2021/06/08
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超快紫外绿光激光器正在迅速追赶行业需求
超短脉冲激光器(通常会称为超快激光器)的脉冲长度可以达到皮秒级甚至飞秒级。作为科学的研究工具,超快激光器的研发历史已有几十年。伴随着超快激光器的发展,让飞秒化学、光谱学以及多光子成像领域也受益匪浅,还使神经科学和量子力学的新研究成为可能。
技术发展及用户基础扩大等一系列因素,正在促成超快激光技术市场的迅速发展。未来5年,该市场将以16.6%的复合年增长率增长——这个预测是在考虑到新冠肺炎疫情导致生
放缓这个因素下做出的。
现在,超快激光器已开始超越传统的研究技术。皮秒激光器的商业化应用已有20多年的历史。随之而来的是超快激光器制造成本的降低,并且可以适应工业需求,直到最近商业应用才达到临界点。
长期以来,超快激光器都只是一种实验室用的工具,但是现在超快激光器的总成本已经低
足以引起人们对其工业应用潜力的兴趣。
 
微加工工具
根据市场研究公司的报告,工业超快激光器市场背后的动力由几个因素组成。即使考虑新冠肺炎疫情导致的生产放缓,未来5年超快激光器市场的年复合年增长率仍然有望达到16.6%。其中,一个因素是大规模需求的出现。
汽车、生物成像和医疗领域对工业超快激光器的需求也在增长,这让工业超快激光器新的制造能力得以开发,比如脉冲宽度更长的激光工艺,或取代其他技术。制造商需要能够加工具有更精细功能的印刷电路板和OLED显示屏等材料,但要杜绝大量的热量传递,因为热量会损坏材料,而超快激光器非常适合这样的应用需求。
瑞丰恒公司总结过去是用机械工艺的方式,比如用钻头在组成电子元件的零件上钻出线和孔,但经常会出现无法再缩小钻头尺寸的情况。如果钻头磨损、断裂,还得更换零件,增加成本。另外,维修还会引发停机,降低机器的使用效率。工业界一直在寻找将生产成本最小化的方法。对此,超快激光器的加工质量扮演了一个重要角色。通过发挥超快激光器的合适性能如波长、能量、脉冲持续时间以及传输光学,就能将材料中的热影响区最小化,减少碎片产生、重铸、变色等。这是一个巨大的优势。
可靠的激光器
当然,行业必须在激光器上下功夫,以确保超快激光器能够与技术成熟、可持续运转的机械式微加工相竞争。匠心15年,瑞丰恒激光目前拥有一支由国内外教授、专家、博士组成的顶级激光器研发团队,设立应用工艺研发部门,激光器研发部,电气研发部,10项国家颁发专利证书,14项计算机软件著作权证书,荣获“国家级高新技术企业”、“深圳市高新技术企业”称号,并通过省部级技术鉴定及质量检验认可,所生产的紫外激
光器系列产品具有功率稳定、集成度高、体积小、寿命长、光束质量优异、稳定性高、可按用户需求定制等突出优势。
 
大多数工业超快激光器是基于技术早已成熟的主振荡器功率放大器而设计的。在放大器的激光器内放有一台振荡器,作为种子激光器连接到放大器,从而增加发射脉冲的能量,再通过一个标准化平台实现激光加工。振荡器通常是基于光纤的,而放大器可以基于光纤也可以基于固态晶体,取决于最终的功率输出要求。
一般来说,光纤放大器在设计输出功率低于100W时是合适的选择,而搭载固态放大器的激光系统能够产生更高的输出功率。光纤放大器还会受到非线性效应的影响,比如受激布里渊散射、受激拉曼散射以及光学克尔效应,都会对功率输出产生干扰。这些意外的效应就是仪器制造商常将超快激光系统与其他系统组合起来应用的一大原因。
更快的脉冲速度
随着超快激光器在工业加工领域的发展,它已被用于加工越来越多的材料,包括金属、玻璃、宝石和塑料。这些材料的独特特性以及它们对激光脉冲的不同公差,促使制造商开发具有处理这些材料的仪器。瑞丰恒表示:“企业的研发人员一直努力在满足客户需求和预测市场走向之间寻找平衡点。我们必须专注于技术,设计生产出符合市场预期的产品。”
理波光谱物理科技有限公司的新型超快激光器,产生的谐波在光谱的紫外和绿色波长区域发射皮秒脉冲。他们还有一些产品也能发射飞秒脉冲。较短的脉冲可以让材料更好地吸收光,产生较浅的吸收深度。飞秒激光对材料的热影响也比皮秒激光低,热影响区域更小,但是在输出相同的功率时,飞秒激光器的光通量可能更低,成本更高。因此,脉冲的参数如波长、形状以及脉冲串的类型,可以产生很大不同。