热门产品

您现在的位置:首页 > 产品应用 > 热门产品

钛宝石飞秒激光器

来源:原创日期:2018-10-31

描述:

掺钛蓝宝石激光是可调谐激光器,出射波长范围650nm1100nm的红光和近红外光,在800nm波长时高效运行。一个掺钛蓝宝石激光器由另一个波长514nm532nm的激光器泵浦。脉冲模式下的飞秒激光器具备极短的脉冲持续时间和极高的瞬时功率,能够对材料在极短的时间和极小的空间尺度下进行加工,适用于材料加工领域。


原理:

钛宝石飞秒激光器

主要结构由三部分组成:谐振腔、泵浦源、增益介质,泵浦源提供的激光透过CM1照在谐振腔中的掺钛蓝宝石晶体上,达成粒子束反转,CM1CM2为曲率半径相同的凹面镜,用于汇聚激光,三棱镜P1P2用于补偿色散。利用掺钛蓝宝石的增益特性产生的超短脉冲激光可以在短时间内以高功率与材料相互作用,使加工点的物质从固态变为等离子态而周围的物质仍处于“冷状态”,加工边缘整齐精确。


泵浦源:为掺钛蓝宝石激光器提供泵浦光。最常用的泵浦源为波长514nm532nm的激光器,例如二极管泵浦绿光调Q激光器、倍频NdYAG激光器等等。


三棱镜: 用于色散补偿,即通过能够产生与原有色散符号相反的色散来平衡色散。钛宝石晶体属于正色散介质,引入产生负色散的三棱镜。


掺钛蓝宝石晶体:激光器增益介质。具有多重简并的Ti3+离子能级,其电子能级与周围蓝宝石晶格振动能级之间的耦合使得基态和激发态能带展宽。主吸收峰在488nm,增益波段为650nm~1200nm,所以理论上可以产生3fs的超短脉冲,脉冲持续时间极短时低能条件下峰值功率高,实现对材料的精细加工、修复和处理。


应用领域:

透明电介质材料加工——掺钛蓝宝石晶体所产生的800nm激光束聚焦到透明材料内部,在焦点附近形成高温、高压等离子体,从而引起内部微爆炸形成微腔。哈佛大学Mazur小组用800nm100fs0.5μJ的脉冲产生出直径约为300nm的微腔。由于飞秒激光的热作用区域小,加工精度高,还可用于刻写光栅。


双光子聚合微细加工——掺钛蓝宝石晶体所产生的800nm,脉冲宽度100fs,能力20 nJ,激光超过了双光子吸 收阀值, 在大于吸收阀值的焦点中心的小部分发生双光子聚合反应,产生固化后生成大分子的聚合物, 得到了三维结构制件。


烧蚀金属材料——脉宽200fs,波长800nm,能量密度不同的激光对金属有不同的烧蚀效果。在低能下,相变先发生在材料次表层,能量上升至阈值时,材料因次表层产生的压力作用被去除;高能下,因为表层原子的融化、气化膨胀,热烧蚀首先发生在表层。


相关产品:

掺钛蓝宝石晶体:被广泛应用于飞秒激光器中。蓝宝石基底有很好的光学和物理性质,它所具有的宽增益带宽是产生超短脉冲的理想介质,以钛宝石为增益介质的激光器具有较宽的调谐范围,光束质量高,可重复性好。掺钛蓝宝石激光器有自锁模现象,无需采用任何外加的调制或饱和吸收体即可实现稳定的锁模运转。掺钛蓝宝石晶体所能产生的超短脉冲激光峰值功率高,与材料物质作用时为多光子过程,聚焦后焦斑中心部位强度最大,越往外越小,可通过调节焦斑中心强度控制材料加工中能量吸收和作用范围,加工尺度远远小于焦斑,达到微亚米级。


上一个:
暂无
下一个:
1064nm激光器用于美容仪器
eVUtc6OzVS9mHvOStyEXpKtpEC1zda1i22qrlSgod0pWPkBwznGp84FaRie+1ZcAJHyDicb4f5esbC8EfN5zApW7lchXs53FDG3naElOOQhnGd0A8++mwv612/XkxIZD