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飞秒激光器的应用
飞秒激光器是一种脉冲激光器。飞秒是指的脉冲持续时间。这和脉冲的频率不是一回。脉冲的频率是指1s内，激光器发出的脉冲数目。由于飞秒脉冲的优异特性，使飞秒激光器...[查看全部]
飞秒激光器是仅以千兆分之一秒左右的超短时间放光的“超短脉冲光”发生装置。是一种可以满足顾客需求的系统，飞秒激光器可工作于十分恶劣的工作环境。
飞秒激光器是什么飞秒激光器是仅以千兆分之一秒左右的超短时间放光的“超短脉冲光”发生装置。飞是国际单位制词头飞托的缩写，1飞秒=1×10-15 秒。所谓脉冲光是仅在一瞬间放光。照相机的闪光的发光时间是1微秒左右(即百万分之一秒)，所以飞秒的超短脉冲光只有其10亿分之一左右的时间放光。众所周知，光速是以30万千米每秒(1秒间绕地球7周半)无与伦比快的速度飞驰而过，但是在1飞秒期间连光也只不过前进了0.3微米。
通常，我们用闪光摄影能够剪下活动物体的瞬间状态。同样如果用飞秒激光器闪光，则连以剧烈速度进行化学反应的过程，都有可能看到其反应的每个片断。为此，可以使用飞秒激光器来研究化学反应之谜。
现在飞秒激光器还应用于物理、化学、生命科学、医学、工程等广泛领域，特别是光与电子携手，期待在通信或计算机、能源领域开辟各种新的可能性。这是因为光的强度几乎可以毫不损耗地从一地到另一地传输大量信息，使光通信进一步高速化。在核物理学的领域，飞秒激光器带来了巨大冲击。因为脉冲光具有非常强的电场，在1飞秒内有可能将电子加速到接近光速，所以，能够用于加速电子的“加速器”。
飞秒激光器的原理及结构激光是基于受激发射放大原理而产生的一种相干光辐射。处于激发态的原子是不稳定的，在没有任何外界作用下，激发态原子会自发辐射而产生光子。而在有外界作用下，则会增加两种新的形式：受激辐射和受激吸收。激光是通过受激辐射来实现放大的光，而光和原子系统相互作用时，总是同时存在着自发辐射、受激辐射、受激吸收(在有外界作用下，自发辐射相对较弱，可以忽略)。
飞秒激光器为了能产生激光，就必须使受激辐射强度超过受激吸收强度，即使高能态的原子数多于低能态的原子数。这种不同于平
... 查看全文飞秒激光器具有极短的脉冲宽度、极高的峰值功率和极宽的光谱范围，在强场激光物理、超快化学动力学、微结构材料科学和生命科学等不同领域有着广泛应用。
飞秒激光器发展现状飞秒激光器目前主要存在四大类别：
1、由有机染料为介质的飞秒染料激光器
不同染料可以输出不同波长的飞秒激光脉冲，它覆盖了从紫外到近红外波段，但最有效的还是集中在红光波段。随着固体、半导体、光纤飞秒激光器的崛起，飞秒染料激光器在红外和紫外波段已经失去了竞争能力，但在可见波段，特别是在红光区域仍被广泛的应用在时间分辨光谱，半导体载流子快速弛豫过程和化学反应动力学过程的研究中。
2、以掺钛蓝宝石，Li：SAF，掺镁橄榄石等固体材料为介质的飞秒固体激光器
由于这种固体材料具有比染料更宽的调谐范围，更大的饱和增益通量和更长的激光上能级寿命，使其在飞秒激光运转的许多特性都优于染料激光器，加之固体材料具有更稳定的光学性质和更紧凑的结构，使得飞秒固体激光器在很短的时间里发展成为飞秒激光器的主体。
3、以多量子阱材料为代表的飞秒半导体激光器
超短脉冲半导体激光器的研究在很长时间里始终没有跨越皮秒级，直到将多量子阱材料引入到短脉冲半导体激光器中，才使超短脉冲半导体激光器成为飞秒激光器家庭中的重要成员。飞秒半导体激光器主要应用于高比特多路通信，超长距孤子光纤通信等领域。
4、以掺杂稀土元素的SiO2为增益介质的飞秒光纤激光器
这种飞秒激光器主要特点是结构紧凑，小巧，高效率，低损耗，负色散和全光学，其波长适用于光通信，特别适用于孤子传输的研究。
飞秒激光器的发展主要有两个方向：一个是脉冲宽度的进一步压缩;另一个是增益介质的选取。而目前的发展主要体现在增益介质的选取上。
飞秒激光器应用前景材料加工是飞秒激光器主要而直接的应用，由于飞秒激光具有许多无与伦比的优点，使其在测量、微电子、微机电系统、化学、生物、医学、军事
... 查看全文飞秒激光器是一种脉冲激光器。飞秒是指的脉冲持续时间。这和脉冲的频率不是一回。脉冲的频率是指1s内，激光器发出的脉冲数目。由于飞秒脉冲的优异特性，使飞秒激光器在许多方面得到重要的应用。
飞秒激光器在材料加工中的应用飞秒激光器以其独特的超短持续时间和超强峰值功率开创了材料超精细、低损伤和空间三维加工处理的新领域，而且应用越来越广泛。
对金属材料的加工应用：
对一般金属来说，由于具有很高的热导性和较高的熔点温度，在其表面实现高精度和高质量的钻孔和切割有很大的困难。用飞秒激光器切割，切缝的边缘整齐，金属表面没有材料熔化的痕迹。飞秒激光精密成形技术已在汽车发动机喷油嘴的成形生产中得到了应用，用飞秒激光精密成形微孔技术已替代了原先电火花加工工艺，孔的清洁度得到大大提高。对非金属材料的加工应用。
对透明材料的加工应用：
在透明材料中的应用主要指制造光纤通信器件。用飞秒激光器可以在工件内部进行加工，而且不损伤材料表面，因此可以通过改变晶体的折射率，实现透明晶体内部形成光波导或在光纤内实现折射，并且可以实现三维激光存储。此外还可以对光子晶体、蓝宝石、金刚石、水晶等进行加工制作。
对半导体材料的加工应用：
传统的半导体材料加工是采用激光照射，利用材料的应变，并以热变质的方式达到实用化。而采用飞秒激光器加工材料不仅使材料表面几乎没有热变质层，而且也避免了由热变质引起的材料损伤，可以实现微米级的加工。
对聚合复合物材料的加工应用：
传统的激光加工方法依赖于单光子线性吸收机制，加工精度较低，空间加工能力差。而超高峰值强度的飞秒激光器为加工这类材料提供了必要条件。飞秒激光还可用于切割分离一些高爆危险物品，这是因为飞秒激光脉冲作用过程中等离子体的形成和材料的去除均非常快速，以至于没有过多的能量传递给剩余材料，没有任何化学反应痕迹，使得其加工处理过程中的安全性大大增加。
飞秒激光器在光... 查看全文
