V zgodovini človeške tehnologije lahko nastanek laserske tehnologije opišemo kot revolucijo v interakciji med svetlobo in snovjo. Od Einsteinovega predloga iz leta 1917 teorije o spodbujenih emisijah do razvoja prvega Ruby laserja Maimana leta 1960 je ta tehnologija prodrla v vsako polje -, vključno z industrijo, medicino, komunikacijami in vojaško - v samo pol stoletja, ki je postala osrednja gonilna sila za sodobno podjetje za sodobno družbo. Kot pomembna tehnologija na področju Optoelectronics, laserji niso samo na novo opredelili meje "svetlobnih" aplikacij, ampak so tudi pokazali ogromen potencial pri rezanju - robnih polj, kot so pametna proizvodnja, znanost o življenju in raziskovanje vesolja.
Bistvo laserjev
Bistvo laserjev je stimulirana emisija svetlobne amplifikacije (laser), ki temelji na Einsteinovi kvantni teoriji. S sinergistično interakcijo aktivnega medija (kot so plin ali kristali), vir črpalke (vbrizgavanje energije) in optično resonatorsko votlino, dosežemo inverzijo števila delcev, ki ojačajo specifične fotone, da tvorijo zelo koherentne (faza, frekvenca in usmerjeno konsistentna), izjemno monohromatska (mala divergirana), usmerjena (majhna dirška spekter). Zaradi tega so laserji osrednji vir svetlobe za sodobne tehnologije, kot so komunikacije, proizvodnja in medicina. Zaradi lastne narave laserjev je edini vir svetlobe, ki lahko hkrati izpolnjuje zahteve z visoko natančnostjo, visoko energijo in visoko obvladljivostjo. Zagotavljajo fizične temelje za aplikacije, kot so vlakna - optična komunikacija (optični nosilci), natančna proizvodnja (optični noži), medicinska kirurgija (non - invazivno zdravljenje), kvantno tehnologijo (enojna - fotonske vire) in gravitacijsko odkrivanje valov (interferometer).
Aplikacije laserjev v komunikaciji
Osrednja prednost laserske tehnologije je v njegovih "štirih visokih" značilnostih: visoka usmeritev (kota razhajanja žarka ni nizka kot miliarksekunde), visoka enobarvnost (čistost valovne dolžine do 10^-6 nanometrov), visoka svetlost (stotine milijard časov, ki so svetlejša od sončne svetlobe) in visoka skladnost) in visoka skladnost (popolna Unity of Spatial in Force Unity of Sončna svetloba). Te značilnosti so na polju Optoelectronics povzročile tri glavne tehnološke veje.
Prvič, informacije Optoelectronics: "Light - hitrostni kanal" za podatkovne tokove. Drugič, bio - optoelectronics: "luč - sonda" za življenjske znanosti. Tretjič, energija optoelectronics: "luč - rezilo" za natančen nadzor. Spodaj bomo v glavnem predstavili to natančnost - izdelani "lahki nož".
Laserji kot nosilci energije omogočajo obdelavo materiala z mikronom - natančnost. V industrijski proizvodnji njihova ne - obdelava stikov in minimalna toplota - prizadetih conah revolucionirajo tradicionalne metode mehanske obdelave. Prav tako bolje izpolnjujejo zahteve z večjo natančnostjo novih materialov.
Prednosti laserske obdelave
Laserski "optični nož" preoblikuje sodobne industrijske proizvodne paradigme z visoko natančnostjo, učinkovitostjo in prilagodljivostjo:
- Pri obdelavi Ultra - trde materiale
Laserji se osredotočajo na visoko - energija - gostoto gostote (premer točke majhne kot 10 μm), da neposredno stopijo ali izparejo materiale, kar omogoča, da ne - obdelava stikov in preprečevanje razpok ali deformacije, ki jih povzroča mehanski stres.
- V novi obdelavi materiala
Pri obravnavanju zelo krhkih materialov je tradicionalna mehanska obdelava nagnjena k povzročanju mikro - razpok. Lasersko rezanje doseže odpadke - brezplačno rezanje z nadzorovanjem laserske gostote moči (10⁴–10⁶ w/cm²) in hitrostjo skeniranja (20–80 mm/s), z natančnostjo premera luknje pa visoka kot ± 2 μm. Za lasersko obdelavo polprevodniških materialov (na primer silicijeve rezine) femtosekund laserji ustvarijo spremenjeno plast znotraj rezine, v kombinaciji s kemičnim jedkanjem, da dosežejo odpadke - proste rezanje z rezano izgubo, ki ni nizka, kar podpira miniaturizacijo integriranih krogov.
