U historiji ljudske tehnologije, pojavu laserske tehnologije može se opisati kao revolucija u interakciji između svjetla i materije. Iz Einsteinovog predloga teorije poticajnog emisije na razvoj prvog Ruby Lasera od strane Maimana 1960. godine, ova tehnologija je prodirala u svakom polju, uključujući industriju, medicinu, komunikaciju i vojsku - u samo pola vijeka, postajući jezgra za suzdržana za modernu društvenu razvoj. Kao orijentir tehnologija u optoelektroničkom polju, laseri nisu redefinirali samo granice "svjetlosnih" aplikacija, već su pokazali ogroman potencijal u vrhunskim poljima kao što su pametna proizvodnja, nauke i istraživanje svemira.
Suština lasera
Suština lasera stimulirana je emisija svjetlosnog pojačanja (lasera), zasnovana na einsteinovoj kvantnoj teoriji. Kroz sinergističku interakciju aktivnog srednjeg srednjeg sredstva (kao što su plin ili kristal) (ubrizgavanje energije) i optička rezonatorska šupljina, pojačava se specifična inverzija za kontrolu (faza, frekvencija i usmjerena (uska spektar), smjer superiorna (mali divergentni ugao) i vrlo svjetlosni snop). To čini laserima jezgra svjetlosnog izvora za moderne tehnologije poput komunikacije, proizvodnje i medicine. Inherentna priroda lasera čini ih jedinim izvorom svjetla koji mogu istovremeno ispuniti zahtjeve visoke preciznosti, visoke energije i visoke kontrolerilnosti. Pružaju fizičku osnovu za prijave poput vlakana (optički nosači), precizna proizvodnja (optički noževi), medicinska hirurgija (neinvazivni tretman), kvantnu tehnologiju (jedno-fotononski izvori) i gravitacijsko otkrivanje valova (interferometri), u osnovi transformacije krajolika moderne tehnologije i industrije.
Primjene lasera u komunikaciji
Osnovna prednost laserske tehnologije leži u svojim "četiri visoke" karakteristike: visoka usmjerenost (ugao divergencije snopa što je nizak kao miliariatricseconds), visoka jednobojnost do 10 ^ -6 nanometara (stotine milijardi puta svjetlije od sunčeve svjetlosti), te visoke koherentne i vremenske koherentnosti). Ove karakteristike su dale tri glavne tehnološke grane u optoelektroničkoj polju.
Prvo, informacije optoelektronika: "Lampični kanal" za tokove podataka. Drugo, bio-optoelektronika: "sonda za laganu sondu" za životne nauke. Treće, energetika optoelektronika: "sečivo zasnovano na bazi" za preciznu kontrolu. Ispod ćemo prvenstveno uvesti ovaj precizni proizvođeni "lagani nož".
Laseri, kao nosioci energije, omogućuju preciznost izrade materijala sa preciznošću nivoa mikrona. U industrijskoj proizvodnji, njihova ne-kontakt obrada i minimalne zone zahvaćene toplinom revolucioniraju tradicionalne mehaničke metode obrade. Bolje da zadovoljavaju veće precizne zahtjeve novih materijala.
Prednosti laserske obrade
Laserski "optički nož" preoblikuje moderne industrijske paradigme za industrijsku proizvodnju sa visokom preciznošću, efikasnošću i prilagodljivošću:
- U obradi ultra tvrdim materijalima
Laseri fokusiraju visokoenergetske grede (spoznaje na licu mjesta kao malih 10 μm) za izravno rastopiti ili isparavati materijale, omogućavajući ne-kontaktnu obradu i izbjegavanje pukotina ili deformacije uzrokovane mehaničkim stresom.
- U novoj obradi materijala
Kada se bavimo visoko krhkim materijalima, tradicionalna mehanička obrada je sklona uzrokujući mikro-pukotine. Lasersko rezanje postiže rezanje bez otpadakom kontrolom gustoće laserske gustoće snage (10⁴-10⁶ w / cm²) i brzine skeniranja (20-80 mm / s), s preciznošću promjera rupe kao ± 2 μm. Za lasersku obradu poluvodiča (poput silikonskih repa), femtosekundi laseri kreiraju modificirani sloj unutar vafla, u kombinaciji s hemijskim jetkanjem kako bi se postiglo rezanje bez otpadaka, koji podržava minijaturizaciju integriranih krugova.
