کاربردهای لیزر فمتوثانیه

کاربردهای لیزر فمتوثانیه

طیف گسترده ای از کاربردهای لیزر فمتوسکند ، بهره برداری از خصوصیات کاملاً متفاوت پالس ها است. در ادامه چند نمونه معمولی آورده ایم.

پردازش مواد لیزری

سیستم های لیزر فمتوسکند در پردازش مواد لیزر کاربردهای مهمی دارند. پالس های پیکو ثانیه و فمتوسکند به طور قابل توجهی قدرت اوج بیشتری نسبت به پالس های نانو ثانیه با همان انرژی پالس دارند. بنابراین ، مواد می توانند حتی سریعتر تبخیر شوند ، که این امکان را برای بهبود بیشتر کیفیت پردازش در شرایط مختلف فراهم می کند. با این حال ، پالس های فمتوسکند لزوماً بهتر از پالس های پیکو ثانیه نیستند ، به ویژه اگر مدت زمان آن در کمتر از زمان جفت شدن الکترون-فونون باشد. 

لیزرهای فمتوثانیه

لیزر فمتوثانیه ، لیزری است که پالس های نوری با مدت زمان کمتر از 1 ps (pul پالس های فوق کوتاه) منتشر می کند ، یعنی در دامنه ثانیه های femtoseconds (1 fs = 10 =15 ثانیه). بنابراین همچنین در دسته لیزرهای فوق سریع یا لیزرهای پالس فوق کوتاه قرار دارد (که شامل لیزرهای پیکو ثانیه نیز می باشد).

 

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.

لیزر پیکوثانیه

صرفه جویی در زندگی بهتر: فوتونیک در پزشکی

صرفه جویی در زندگی بهتر: فوتونیک در پزشکی

فوتونیک نیز انقلابی در پزشکی ایجاد کرده است. اصلاح نقص بینایی با لیزر مدتهاست که بخشی از کارهای معمول است. اما همیشه پیشرفت های جدیدی وجود دارد: به عنوان مثال ، با استفاده از "موچین لیزری" ، کوچکترین باکتری ، ویروس و سلولهای سرطانی را می توان دقیق تر از گذشته تحقیق کرد. علاوه بر این ، دانشمندان از برلین اخیراً لیزر تولید کرده اند که می تواند سرطان پوست را در عرض چند ثانیه تشخیص دهد.

مبانی لیزر

آلبرت انیشتین بیش از صد سال پیش ایده لیزر را داشت. با این حال ، در واقع ساخته نشده است تا خیلی بعد. در ابتدا ، دانشمندان از ایالات متحده آمریکا و روسیه هنوز با مایکروویو کار می کردند. در سال 1960 ، دانشمند تئودور مایمن موفقیت خود را در این زمینه انجام داد. وی از یاقوت استفاده کرد تا اتم ها از نور کنترل شده ساطع کنند. این اولین پرتو لیزر بود که اصول اساسی آن در این فصل مورد بحث قرار گرفته است.

لیزرهای مولکولی

لیزرهای مولکولی

لیزرهای مولکولی لیزرهای گازی هستند که اجزای سازنده لیزر به جای اتم یا یون جداگانه ، مولکول هستند. نمونه هایی از این مولکول ها CO2 (دی اکسید کربن) ، CO (مونوکسید کربن) ، N2 (نیتروژن) ، HF (هیدروژن فلوراید) ، DF (فلوراید دوتریوم) ، NH3 (آمونیاک) و CH3OH (متانول) است.

لیزر آبشار کوانتومی

لیزر آبشار کوانتومی

لیزر کوانتوم آبشار (QCL) نوعی لیزر نیمه هادی است که نور را در قسمت مادون قرمز تا مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی منتشر می کند. لیزرهای آبشار کوانتومی مزایای بسیاری دارند: آنها در طیف میانه مادون قرمز از 5.5 تا 11.0 میکرومتر (900 سانتی متر در 1 تا 1800 سانتی متر در متر) قابل تنظیم هستند. زمان پاسخ سریع را فراهم کنید و روشنایی طیفی را فراهم می کند که حتی از یک منبع سنکروترون به میزان قابل توجهی روشن تر است.

لیزر مادون قرمز دور

لیزر مادون قرمز دور یا لیزر تراهرتز (لیزر FIR ، لیزر THz) لیزری با طول موج خروجی بین 30 تا 1000 میکرومتر (فرکانس 10/03-10 THz) ، در باند فرکانس مادون قرمز یا تراه هرتز طیف الکترومغناطیسی است.