在过去很长一段时间内,超快激光器一直是激光器市场中一个“沉睡的角落”,它们的存在是为了满足一些奇特的研发应用。然而现如今,不但很多激光器供应商都生产超快激光器,而且其中很大一部分供应商还生产超快光纤激光器,其中有两家甚至还有超快薄片激光器。这个“沉睡的角落”到底发生了什么呢? c#>:U,j
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新技术要求我们对超快激光器做出精确定义。在脉冲压缩技术出现之前,皮秒激光器曾经被视为超快的极限,并且现在人们也认为它们比飞秒激光器更适合许多材料的微加工。我们对于超快的定义既包括皮秒激光器也包括飞秒激光器。 :nfy=*M#
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多年来,超快激光器一直局限于科研应用。如果激光器是人们最后才使用的工具,那么超快激光器就是所有激光器中的最后选择。换句话说,如果能够更加容易而且廉价地达到工作目的,用户就不会选择使用激光器。如果需要使用激光器作为工具,连续波或Q开关激光器通常要比超快激光器易于操作,且成本低廉。 [xQ.qZ[h&
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然而,如果把超快激光器比作精密的手术刀,那么其他激光器就像粗糙不平的锯子。超快激光器可以完美地在材料中形成非常干净的切口,而且热损伤很小,甚至没有热损伤。被加工的材料可以是微流体器件、光刻半导体器件、人体组织以及炸药等等。超快激光器之所以能实现如此完美的加工效果,原因是超快脉冲能够非常迅速地供给能量。它可以在产生的热量耗散掉之前使材料汽化或者启动多光子过程。因此它可以实现无热过程,或者至少是热损伤最小的过程。但是对于大多数激光加工应用来说,这未免有些过于精密了。 <q Q@OUI
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超快脉冲还能非常高效地产生非线性效应,比如波长变换和多光子吸收,可用于晶圆检测和生物医学成像。它们也可用于观察光谱和粒子物理研究中的时间分辨现象,同时也能为计量学提供非常稳定的高频脉冲序列。 s
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超快光纤激光器的定义 Dtyw]|L\H
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几十年前最初的超快激光器是染料激光器和固体激光器。20世纪90年代初,在短短的几年内,掺钛蓝宝石激光器和光纤激光器实现了商品化。多年来,掺钛蓝宝石激光器一直在超快激光器市场中占据主导地位,并将继续保持其在极高峰值功率和极短脉宽方面的支配地位。随着技术的进步,光纤激光器也已经非常适合许多更为主流的超快应用。它们具有光纤激光器的共同优点:紧凑坚固的设计、低廉的维护成本以及始终如一的高光束质量。 $ f||!g
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