飛秒激光器有什么功效？
發(fā)布時間：2021-02-07 10:52
作為一種新型高能束微納制造技術(shù)，飛秒激光器的加工精度可達到納米量級，可加工各種固態(tài)材料，且具備靈活的三維加工成型能力。聚焦的飛秒激光器脈沖具備高達1018 W/cm 2的峰值功率密度，如此高密度的能量在短于晶格熱擴散時間尺度內(nèi)注入材料微區(qū)的體積中，可將材料直接激發(fā)到等離子體態(tài)，實現(xiàn)絕熱的超快刻蝕過程，避免了熱效應導致的加工精度退化和材料選擇問題，是加工硬脆材料的有效手段。
同時，飛秒激光器有什么功效？利用飛秒激光器脈沖與材料相互作用的非線性多光子過程，可把反應控制在聚焦光斑中心極小的區(qū)域內(nèi)，只有聚焦光斑中心附近納米級區(qū)域內(nèi)、激光能量達到多光子反應閾值的反應區(qū)才被加工，具有顯著的空間選擇性，可實現(xiàn)對材料超越光學衍射極限的三維納米精度加工。
在前期工作的基礎上，研究團隊將飛秒激光器直寫與毛細力驅(qū)動自組裝技術(shù)相結(jié)合，通過調(diào)控微結(jié)構(gòu)的空間排布、結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)，引導毛細力的方向和大小，成功制備了多層級手性微結(jié)構(gòu)，并展示了該方法高度的靈活性和可擴展性。
飛秒激光器作用對象包括晶體、半導體、聚合物、金屬、有機生物材料等，飛秒激光器屬于哪種激光？相比傳統(tǒng)技術(shù)，飛秒激光器加工已經(jīng)成為微納制造領域的前沿和熱點研究方向之一。
隨著微加工技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的微納加工手段已經(jīng)獲得長足發(fā)展，可以滿足大多數(shù)尺度較大的紅外器件加工需求。但是未來紅外微光學器件需要滿足集成化、陣列化、高光學性能的發(fā)展需求，典型紅外陣列器件為微米量級，精度要達到納米量級，同時需要具備超大陣元數(shù)和高的填充比，這些要求都對現(xiàn)有微光學器件微納加工技術(shù)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
飛秒激光器有什么功效？
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。飛秒激光器的出現(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?；谶@些科學上的發(fā)現(xiàn)，由于飛秒激光器具有快速和高分辨率特性，它在病變早期診斷、醫(yī)學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。
而飛秒激光器加工領域作為一種新型微納制造技術(shù)，國際和國內(nèi)都在飛秒激光器超精細加工相關(guān)領域已開展了許多研究工作?？梢灶A見，隨著先進微納制造技術(shù)的高速發(fā)展和新材料的不斷涌現(xiàn)，紅外微光學器件性能將不斷提升，應用領域也將越來越廣。
飛秒激光器同領域的運用
也叫毫微微秒，簡稱fs，是標衡時間長短的一種計量單位，飛秒激光器是人類目前在實驗室條件下所能獲得短脈沖的技術(shù)手段。飛秒激光器在瞬間發(fā)出的巨大功率比全世界發(fā)電總功率還大，飛秒激光技術(shù)隨著科技的進步，不斷的發(fā)展，其脈寬越來越短，脈沖的峰值功率越來越大。飛秒激光器在物理學、生物學、化學控制反應、光通訊等領域中得到了廣泛應用。科學家預測飛秒激光器將為下世紀新能源的產(chǎn)生發(fā)揮重要作用。
在微加工領域，由于其對材料周圍影響極小，能安全地切割，打孔、雕刻，甚至應用于集成電路的光刻工藝中。在國防領域，飛秒激光器應用在安全切割高爆 炸 藥，拆除廢舊退役的火箭，炮彈等。在醫(yī)學領域，飛秒激光器用于治療近視，美容等方面。在生物學領域，飛秒激光器轟擊細胞 DNA，使其發(fā)生突變，用于研究基因變化的各種影響。 在環(huán)境領域，飛秒激光器LIBS 技術(shù)測量大氣污染成分，檢測環(huán)境污染水平。
