کاربردهای لیزرهای پیکوثانیه

لیزرهای پیکوثانیه در طیف گسترده ای از کاربردهای لیزر مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این لیزرها لیزرهای صنعتی هستند و برخی دیگر لیزرهای علمی هستند. برخی از کاربردهای معمول در زیر مورد بحث قرار گرفته است.

پردازش مواد لیزری

در پردازش مواد لیزر ، به عنوان مثال حفاری یا برش لیزری ، استفاده از پالس های نوری بسیار کوتاه که دارای قدرت پیک بالایی برای انرژی پالس مشخص هستند ، اغلب سودمند است. مدت زمان پالس نانو ثانیه (از لیزرهای نانو ثانیه) اغلب بیش از حد طولانی است ، زیرا با انتقال حرارتی در طول پالس ، گسترش قابل توجهی از انرژی رسوب شده رخ می دهد. این برای مدت زمان نبض کاملاً متفاوت است. 10 ps یا کمتر ، جایی که در طول پالس حداقل انتشار گرما وجود دارد. در نتیجه ، ساختارهای ظریف تر می توانند با کیفیت بالا (میکروماشین سازی لیزر) پردازش شوند. اما توجه داشته باشید که نتایج با کیفیت بالا معمولاً به بهینه سازی دقیق بسیاری از جزئیات فرآیند نیاز دارند.

در مقایسه با لیزرهای فمتوسکند ، منابع لیزر پیکو ثانیه اغلب مقرون به صرفه ترند: متوسط ​​توان خروجی بالاتر با قیمت پایینتری در دسترس است. در برنامه هایی مانند میکروماشین سازی لیزر ، گاهی اوقات با پالس های فمتوسکند ثانویه نتایج بهتری حاصل می شود ، اما پالس های پیکو ثانیه اغلب زمانی که روند به طور کلی به اندازه کافی بهینه شود ، کافی هستند. در چنین مواردی ، لیزرهای پیکو ثانیه اغلب ترجیح داده می شوند.

برنامه های پزشکی

برخی از کاربردهای پزشکی وجود دارد که در آن پالس های پیکو ثانیه دارای مزایایی هستند. یک برنامه معمول حذف خال کوبی است ، و به همین ترتیب ممکن است رنگدانه های ریشه طبیعی را کاهش دهد. همچنین روش های جراحی وجود دارد که در آن می توان با پالس های پیکو ثانیه ، فرسایش دقیق مواد را انجام داد.

میکروسکوپ لیزری

برخی از میکروسکوپ های لیزر با پالس های پیکو ثانیه کار می کنند ، اگرچه پالس های فمتوسکند در برخی موارد دارای مزایای قابل توجهی هستند.

پمپاژ OPO

بسیاری از اسیلاتورهای نوری پارامتری پمپ شده همزمان با لیزرهای پیکو ثانیه پمپ می شوند. گاهی اوقات ، به کل تنظیمات لیزر پیکو ثانیه گفته می شود ، حتی اگر حاوی OPO نیز باشد.

اندازه گیری ها

پالس های لیزر پیکوثانیه  برای طیف وسیعی از اندازه گیری ها مفید هستند. به عنوان مثال ، اندازه گیری فاصله با LIDAR ، به عنوان مثال بر اساس اندازه گیری های زمان پرواز ، می تواند انجام شود. از پالس های پیک ثانیه اغلب در اندازه گیری کاوشگر پمپ در بازه های زمانی چند ثانیه پیکثانیه تا نانو ثانیه استفاده می شود.

مخابرات

در زمینه ارتباطات فیبر نوری ، می توان از لیزرهای پیک ثانیه به روش های مختلف استفاده کرد. به عنوان مثال ، ممکن است از لیزرهای پیکو ثانیه برای تولید پالس های سالیتون در فیبرهای نوری ، که بدون انبساط پراکنده پخش می شوند ، استفاده شود. برای چنین اهدافی ، لیزرهای کم حجم و ارزان با نرخ تکرار گیگا هرتز ، اغلب با انتشار در باند های مخابراتی 1.5 میکرومتر ، مورد نیاز است.