超高能、超短脈衝(chong) ——這兩(liang) 者的結合讓超短脈衝(chong) 激光近幾年為(wei) 生產(chan) 和醫療帶來了全新應用方向。世界領先激光、光電展LASER World of PHOTONICS將於(yu) 2013年5月13-16日在慕尼黑展覽中心舉(ju) 行,期間將展示在激光脈衝(chong) 時間縮短,功率提升之後帶來的各種可能應用。同期(5月12-16日),觀眾(zhong) 將有機會(hui) 參加在臨(lin) 近的慕尼黑國際會(hui) 議中心舉(ju) 行的光學技術大會(hui) ,通過6大會(hui) 議,2500多場精彩演講,了解最新技術發展。
自出現以來,激光就一直是用戶們(men) 的寵兒(er) :它非常精確,使用高度集中的能量,尤其適合各種極為(wei) 複雜的任務。但是它也有問題:溫度可以嚴(yan) 重損壞甚至毀掉材料和人體(ti) 組織,從(cong) 而使其應用大大受限——但超短脈衝(chong) 激光的出現改變了這一切。它能夠發出皮秒級別以下的脈衝(chong) ,能夠在過熱前切入或去除材料。
“市場上的產(chan) 品,尤其是那些皮秒級別的,現在已經可以用於(yu) 工業(ye) 生產(chan) ,而且在日以繼夜地使用中,”TRUMPF微工藝應用高級經理Christof Siebert說。他在大會(hui) 期間將主持“短脈衝(chong) 激光係統的最新應用”研討會(hui) 。該會(hui) 議在C2大廳會(hui) 議室舉(ju) 行,時間是5月13日(14:00 – 16:00)。
超短脈衝(chong) 激光的不斷發展是“激光係統和生產(chan) 工程”展區(C1和C2館)的重點展出內(nei) 容,同時在光學技術大會(hui) “生產(chan) 中的激光2013”會(hui) 議上也將對這一技術做深入探討。
越來越短的脈衝(chong) ,不斷提高的功率
Siebert說道,“目前的普遍趨勢是提高平均功率來優(you) 化生產(chan) 力和效率。第二則是更短的脈衝(chong) 以適應更多的敏感性材料,從(cong) 而擴大工業(ye) 應用範圍。”
對Fraunhofer激光研究所材料清除與(yu) 焊接部部長Arnold Gillner博士而言,技術主要是向500W平均功率發展。“在Fraunhofer,我們(men) 已經推出了1KW飛秒激光的原型機,”Gillner補充說。他將和Siebert一起主持超短脈衝(chong) 激光相關(guan) 的會(hui) 議。“對科學家來說,主要的問題是如何將更高功率的超短脈衝(chong) 激光用於(yu) 工件處理,以達到更高的燒蝕質量。”Fraunhofer研究所將在展會(hui) 上介紹兩(liang) 種滿足上述條件的辦法:光束偏轉速度超過300m/s的超快速掃描係統,和能使加工並行的多光束光學係統。
除可行性外,成本也無庸置疑是最近技術發展的重要一環。例如,Jenoptik公司一位專(zhuan) 家就指出,它們(men) 的目標是使用更高能的激光,從(cong) 而提高生產(chan) 率,以抵消飛秒激光投資帶來的成本。就性能穩定性而言,飛秒激光現在已經能夠“24小時/7天全時完美運行”。此外Jenoptik還將自己的D2盤形激光器係統的激光脈衝(chong) 頻率提高到了500 kHz 以上,並將輸出功率提高了25%。Jenoptik 還開發了一係列的新型透鏡使其高能激光全石英透鏡組得到完善。
無劈裂分離組成材料
超短脈衝(chong) 激光界的領頭羊IMRA公司副總裁Gyu C. Cho說,超短脈衝(chong) 激光最適合的領域是透明材料和極硬/脆材料的處理。Cho博士從(cong) 該技術中看到了全新的可能性。過去使用傳(chuan) 統激光分離可能帶來燒毀或邊緣劈裂 ,而IMRA所生產(chan) 的飛秒激光器一般具有20W的平均功率和50微焦耳的脈衝(chong) 功率,杜絕了這種現象。Cho博士說,最早受益於(yu) 超短脈衝(chong) 激光的行業(ye) 包括顯示器生產(chan) 和半導體(ti) 及微電子行業(ye) 。
超短激光脈衝(chong) 毫無疑問可以用於(yu) 各種玻璃或易碎材料。現在在智能手機上廣泛使用的更薄、更硬的玻璃就是一個(ge) 例子:“像TruMicro Series 5000這樣的皮秒激光器就很適合切割玻璃板。該技術能夠避免金剛石或持續或長脈衝(chong) 激光切割時帶來的微小裂痕”,Trumpf 公司專(zhuan) 家Christof Siebert解釋說。
超短脈衝(chong) 激光醫療應用興(xing) 起
該技術也給醫藥和醫療結束帶來了極大好處。其中最重要的是“在屈光性白內(nei) 障手術中使用該技術,”相幹公司營銷總監Matthias Schulze博士說。這種應用在過去一到兩(liang) 年已經成為(wei) 醫療激光方麵發展最快的技術。它能保證在“更換眼內(nei) 透鏡後視力提升更高。”Schulze說。例如,使用該技術就可以更精確的切割以糾正散光,從(cong) 而使得眼內(nei) 透鏡能完美貼合。他預計在未來:“微型激光器將讓我們(men) 能夠用上更小的手術台,而更高的激光脈衝(chong) 率則能進一步縮短手術時間。”
用戶往往對技術的益處所知甚少
在MIKROLAS創新論壇上,來自Munster的谘詢公司LOTSE在其為(wei) Rostock焊接研究所所做的調查報告中說明,生產(chan) 商和用戶通過展會(hui) 交換意見和信息相當重要。他們(men) 的調查發現:超短脈衝(chong) 激光主要是在在實驗室和技術開發部門出現。目前,“唯一值得一提的應用是皮秒水平的,”LOTSE董事總經理Josef Gochermann博士說。其主要原因就在於(yu) 缺乏了解:“超短脈衝(chong) 激光的潛在用戶對該技術的可能性以及自己能夠從(cong) 中得到的益處還知之甚少。”Gochermann解釋說。
LASER World of PHONTONICS慕尼黑國際應用激光、光電技術博覽會(hui) 暨光學技術大會(hui) 將全麵展現超短脈衝(chong) 激光最新發展和潛在用途,用戶可充分利用該機會(hui) 了解相關(guan) 信息。
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