飛秒激光器的用途是什么？
發(fā)布時間：2020-09-09 18:06
飛秒激光器是指利用鎖模技術(shù)來獲得的飛秒量級短脈沖的激光器。所謂飛秒，也叫做毫微微秒，即1飛秒只有10的負15次方秒。飛秒激光不是單色光，而是中心波長在800nm左右的一段波長連續(xù)變化光的組合，利用這段范圍內(nèi)連續(xù)波長光的空間相干來獲得時間上極大的壓縮，從而實現(xiàn)飛秒量級的脈沖輸出。所采用的激光晶體為激光譜線很寬的鈦寶石晶體。
飛秒脈沖激光的最直接應(yīng)用是人們利用它作為光源，形成多種時間分辨光譜技術(shù)和泵浦/探測技術(shù)。它的發(fā)展直接帶動物理、化學(xué)、生物、材料與信息科學(xué)的研究進入微觀超快過程領(lǐng)域， 并開創(chuàng)了一些全新的研究領(lǐng)域， 如飛秒化學(xué)、量子控制化學(xué)、半導(dǎo)體相干光譜等。飛秒脈沖激光與納米顯微術(shù)的結(jié)合， 使人們可以研究半導(dǎo)體的納米結(jié)構(gòu)（量子線、量子點和納米晶體）中的載流子動力學(xué)。在生物學(xué)方面，人們正在利用飛秒激光技術(shù)所提供的差異吸收光譜、泵浦/探測技術(shù)， 研究光合作用反應(yīng)中心的傳能、轉(zhuǎn)能與電荷分離過程。超短脈沖激光還被應(yīng)用于信息的傳輸、處理與存貯方面。
飛秒激光器用途是什么呢？眾所周知，物質(zhì)是由分子和原子組成的，但是它們不是靜止的，都在快速地運動著，這是微觀物質(zhì)的一個非常重要的基本屬性。飛秒激光的出現(xiàn)使人類第一次在原子和電子的層面上觀察到這一超快運動過程。基于這些科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)，飛秒激光器在物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)控制反應(yīng)、光通訊等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。特別值得提出的是，由于飛秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病變早期診斷、醫(yī)學(xué)成象和生物活體檢測、外科醫(yī)療及超小型衛(wèi)星的制造上都有其獨特的優(yōu)點和不可替代的作用。
在微加工領(lǐng)域，由于其對材料周圍影響極小，能安全的切割，打孔、雕刻，甚至應(yīng)用于集成電路的光刻工藝中。在國防領(lǐng)域，飛秒激光應(yīng)用在安全切割高爆炸藥，拆除廢舊退役的火箭，炮彈等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，飛秒激光像一把精密的手術(shù)刀，用于治療近視，美容等方面。在生物學(xué)領(lǐng)域，飛秒激光轟擊細胞 DNA，使其發(fā)生突變，用于研究基因變化的各種影響。 在環(huán)境領(lǐng)域，飛秒激光 LIBS 技術(shù)測量大氣污染成分，檢測環(huán)境污染水平。在科研領(lǐng)域，飛秒激光更是無處不在。隨著飛秒激光技術(shù)的發(fā)展，飛秒激光能在更多領(lǐng)域獲得更多的應(yīng)用。飛秒激光器的應(yīng)用
飛秒激光器的特點
1、飛秒激光是我們?nèi)祟惸壳霸趯嶒灄l件下能夠獲得的最短脈沖，它的精確度是± 5 微米；
2、飛秒激光有非常高的瞬間功率，它的瞬間功率可達百萬億瓦，比全世界的發(fā)電總功率還要多出上百倍；
3、物質(zhì)在飛秒激光的作用下會產(chǎn)生非常奇特的現(xiàn)象，氣態(tài)的物質(zhì)、液態(tài)的物質(zhì)、固態(tài)的物質(zhì)瞬間都會變成等離子體；
4、飛秒激光具有精確的靶向聚焦定位特點，能夠聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的多的超細微空間區(qū)域；
5、用飛秒激光進行手術(shù)，沒有熱效應(yīng)和沖擊波，在整個光程中都不會有組織損傷。
