超快激光加工與微納制造
發(fā)布時(shí)間：2020-09-30 10:56
激光制造技術(shù)歷經(jīng)多年的研究發(fā)展，涵蓋了以激光表面工程、激光焊接、激光切割、激光制孔、激光標(biāo)記、激光增材制造等為代表的宏觀制造技術(shù)，以激光微焊接、激光精密切割、激光精密鉆孔、激光燒蝕等為代表的激光微加工技術(shù)，和以飛秒激光直寫、雙光子聚合、干涉光刻、接觸離子透鏡序列、激光誘導(dǎo)表面納米結(jié)構(gòu)和納米顆粒激光制備等為代表的激光微納制造技術(shù)等廣泛的研究領(lǐng)域，跨越了毫米、微米和納米多個(gè)尺度，成為舉足輕重的先進(jìn)制造核心技術(shù)，必將在“中國(guó)制造2025”進(jìn)程中發(fā)揮不可缺少的作用。在上述眾多的研究方向之中，激光增材制造和超快激光微納制造無疑是當(dāng)前和今后一段時(shí)間內(nèi)的兩個(gè)研究熱點(diǎn)，作為宏觀制造和微納制造的典型，已經(jīng)眾望所歸地列入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“增材制造和激光制造”，將獲得約十八億元國(guó)家科研經(jīng)費(fèi)的大力支持，研究前景十分看好、令人期待。超快激光器市場(chǎng)前景
超快強(qiáng)激光在物質(zhì)微結(jié)構(gòu)的制備與超快動(dòng)力學(xué)行為的研究方面，包括超高時(shí)空光譜分辨新探測(cè)手段的開拓與應(yīng)用也取得了顯著進(jìn)展。如光泵-超快X射線衍射探針測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于單晶的超快晶格動(dòng)力學(xué)研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮秒-毫埃的超高時(shí)空分辨率；微爆炸和微聚合已使得人們有可能用超快強(qiáng)激光得到優(yōu)于衍射極限、小于光波長(zhǎng)的材料處理精度， 在三維高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中帶來了新的應(yīng)用。最近的實(shí)驗(yàn)也已證實(shí)，利用飛秒強(qiáng)激光按微米的間隔，斷續(xù)照射含稀土元素釤微粒子的玻璃，加上多重波長(zhǎng)重疊記錄技術(shù)，記錄密度可提高到1014比特/厘米3等。
在超快化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究方面，中科院化學(xué)所和大連化物所在利用飛秒激光技術(shù)進(jìn)行超快化學(xué)過程的觀察與控制方面取得不少成果。在其他飛秒超快過程研究方面，中山大學(xué)等單位在稀土離子超快速光譜、半導(dǎo)體超快速光學(xué)性質(zhì)、高速光電子技術(shù)等研究中也獲得了引起國(guó)際同行矚目的重要成果。
相對(duì)而言，超強(qiáng)超快激光科學(xué)是一門非常年輕的新學(xué)科，正處在出現(xiàn)重大突破的前夜。展望21世紀(jì)，中國(guó)科學(xué)家可望在這一現(xiàn)代物理學(xué)乃至現(xiàn)代科學(xué)活躍的前沿領(lǐng)域中，做出重要建樹。這既是挑戰(zhàn)，更是難得的機(jī)遇。
