Se lazè a konsidere kòm youn nan envansyon yo pi gran nan 20 th syèk la. Avèk fen twa revolisyon endistriyèl yo, lazè a pral kle pou dirije katriyèm revolisyon endistriyèl la. Te Aparisyon nan lazè anpil ankouraje devlopman nan endistri an. Te lazè a vin vle di ki pi avanse ak lajman itilize nan machining paske nan avantaj li yo tankou gwo pouvwa, fasil konsantre, segondè klere, ak dirèktif bon. Pwosesis lazè gen avantaj ki genyen nan presizyon segondè, gwo vitès, ak pri ki ba. Li ka otomatikman kontwole pa pwogramasyon òdinatè. Li ka travay sou estrikti a ak yon fòm konplèks. Paske li se ki pa kontakte pwosesis, li pa pral domaje materyèl la epi li se san danje epi yo ka fè konfyans.
Klasifikasyon ak karakteristik nan pwosesis lazè
Dapre mekanis nan entèraksyon ant lazè ak matyè, ka lazè pwosesis ap divize an de kategori: lazè pwosesis tèmik ak pwosesis ki pa tèmik. Kalite lazè yo itilize nan pwosesis tèmik ak pwosesis ki pa tèmik yo diferan. Se lazè a long-batman kè oswa kontinyèl lazè anjeneral yo itilize nan pwosesis tèmik, ak lazè a batman kè ultra tankou pikosekond ak femtosecond anjeneral yo itilize nan ki pa Peye-tèmik pwosesis.
Lazè pwosesis tèmik sèvi ak efè a tèmik pwodwi nan pwosesis la nan iradyasyon lazè nan materyèl yo. Sistèm molekilè materyèl iradyasyon yo bezwen toujou jwenn enèji nan iradyasyon lazè ak konvèti li nan pwòp enèji entèn li. Tanperati a nan zòn nan iradyasyon leve sevè reyalize pwen an fonn ak pwen bouyi nan materyèl, k ap fonn ak retire, epi reyalize bi pou yo travay sou. Paske li pran yon tan long pou enèji nan lazè a yo dwe konvèti nan enèji nan entèn nan sistèm molekilè a, se lajè batman kè long yo itilize souvan nan pwosesis tèmik. Metòd pwosesis sa a senp epi dirèk e li te lajman itilize nan manifakti endistriyèl, tankou koupe lazè, manifakti aditif lazè, elatriye Sepandan, akòz difizyon tèmik inevitab nan pwosesis la, presizyon ak brutality nan pwosesis lazè tèmik yo limite.
Ki pa Peye-tèmik tretman se sèvi ak efè yo linear (tankou ionization linear, simen sifas, elatriye) ki te koze pa twoub nan sistèm elektwonik la nan materyèl, nan tranzisyon an ak ionization nan foton yo absòpsyon elèktron, pwopriyete fizik ak chimik nan materyèl yo pwovoke a chanje, konsa ki mennen ale nan jenerasyon an nan kèk efè roman (tankou de-foton polimerizasyon, lazè pwòp tèt ou-asanble, elatriye), lè l sèvi avèk sa yo efè roman reyalize ogmantasyon nan bi pou yo presizyon machining ak optimize. Paske echanj enèji ki genyen ant sistèm elèktron la ak lazè a ka konplete nan yon moman, tretman ki pa tèmik la anjeneral itilize yon lazè batman kè plen. Metòd sa a gen presizyon segondè, epi metòd pwosesis divès kalite, ki se youn nan otspo yo rechèch nan jaden an nan pwosesis lazè.
Avantaj ak dezavantaj nan pwosesis lazè tradisyonèl femtosecond
Ultra-wo pouvwa somè ak ultra dire batman kè kout yo se de avantaj prensipal la femtosecond lazè. Pouvwa a pik ultra-wo se ase yo pwovoke yon varyete de efè linear, ki anrichi metòd yo pwosesis lazè. Karakteristik nan tan ultra-vit tou fè pwosesis la entèraksyon ant lazè femtosecond ak materyèl trè kout. Enèji nan limyè absòbe pa zòn nan iradyasyon lazè pa menm ka transfere nan lòt zòn, konsa tankou asire ke enèji a lazè ka avèk presizyon depoze nan seri a iradyasyon ak reyalize pwosesis ultra-amann.
Kounye a, lazè femtosekond te lajman itilize nan jaden an nan pwosesis mikwo ak nano, sitou ki gen ladan lazè dirèk ekri ak mask lazè. Sepandan, akòz limit la difraksyon nan sistèm nan machining, li enposib diminye zòn nan iradyasyon lazè san limit, ki limite amelyorasyon an plis nan presizyon nan machining. An menm tan an, akòz karakteristik sa yo diferan lineyè nan diferan kalite materyèl, tretman lazè femtosecond gen yon depandans fò sou materyèl yo. Metòd la menm pwosesis souvan montre efè pwosesis diferan pou diferan kalite materyèl.
Avantaj nan tretman iltravyolèt lazèt femtosecond
Avèk devlopman endistri modèn lan, egzijans presizyon nan D 'ap ogmante, ak youn nan faktè prensipal yo ki afekte presizyon nan D lazè se limit la difraksyon nan sistèm nan machining. Limit la difraksyon se yon paramèt fizik ki dekri presizyon D 'oswa pwosesis nan yon sistèm optik. Mwens limit la difraj se, pi wo a presizyon nan pwosesis la se. Anjeneral, limit la difraksyon se pwopòsyonèl dirèkteman ak longèdonn nan limyè a ensidan, se konsa diminye longèdonn lazè vin pi dirèk la ak efikas vle di amelyore limit la difraksyon. Pou egzanp, teknoloji a litografi UV lajman itilize nan endistri aktyèl la se amelyore presizyon nan pwosesis pa diminye longèdonn lan lazè.
UV lazè refere a lazè a ki gen longèdonn mwens pase 380 nm. Konpare ak longèdonn la souvan itilize pa lazè femtosecond (sitou nan bann lan limyè vizib, 380 nm-760nm), presizyon nan pwosesis nan lazè UV femtosecond se pi wo. An menm tan, akòz longèdonn ki kout la lazè fyozosondil iltravyolèt ak gwo enèji nan yon foton yon sèl, foton ka dirèkteman koupe lyezon yo obligatwa nan molekil oswa atòm, ki se esansyèlman yon reyaksyon fotochimik, fondamantalman san fenomèn k ap fonn, konsa. limite enfliyans nan efè tèmik. Nan lòt men an, bann UV la se bann sansib la nan Polymers anpil, tankou fotoresist. Polymers sa yo pral pwodwi yon efè polymérisation de-foton anba iradyasyon an iltravyolèt iltravyolèt, ki fè koloidal la ap koule tankou dlo polimerize nan yon solid ak segondè fòs mekanik. Apre tretman an, yo pral lave fotoresist a lwen, epi yo ka jwenn estrikti a vle. Lè l sèvi avèk prensip sa a, ka trase bon amann 3 D estrikti pwosesis.
Karakteristik ak avantaj ki genyen nan femtosecond D nan jaden vektè ak toubiyon
Pwosesis la lazè tradisyonèl femtosecond sitou konsantre sou karakteristik sa yo enèji nan lazè a. Se efè a linear nan materyèl pwovoke pa enèji nan ultra-wo nan jaden an lazè femtosecond, konsa tankou reyalize objektif la nan pwosesis. Nan pwosesis entèraksyon ant limyè ak matyè, pa sèlman absòpsyon enèji men tou echanj momantòm lan, ki vle di ke nouvo mòd lazè ka bay plen jwe avantaj li yo nan jaden an nan pwosesis femtosegond.
Jaden an vektè ak jaden toubiyon yo se de nan pi tipik mòd yo lazè nouvo. Karakteristik espasyal topolojik yo nan polarizasyon ak faz fè jaden an gen kèk pwopriyete espesyal fizik. Pou egzanp, jaden an vektè ka konvèje nan plas la fokal pi lwen pase limit la difraksyon, ki se pi piti nan gwosè, se konsa presizyon machining a se pi wo. Nan lòt men an, momantòm nan foton an pote nan jaden an tèt li ka echanj momantòm ak pwoblèm nan. Pou egzanp, jaden an toubiyon limyè ak estrikti espiral faz pote fotonòm momantòm angilè a, ki kondwi patikil yo Thorne alantou aks la fiks; limyè gòch polikè polarizan an ki men goch oswa adwat pote transpò ang wonn foton an, ki ka ankouraje patikil yo vire; jaden limyè vektè ki gen eta polarizasyon chanje ak pozisyon nan espasyal ka montre entèraksyon ki genyen ant momantòm nan angilè. Nan menm fason an, karakteristik sa yo momantòm nan vektè ak jaden toubiyon kapab tou itilize nan tretman lazè femtosecond, tankou itilize nan jaden toubiyon pwovoke estrikti chiral, itilize nan jaden vektè pwovoke modèl konplèks ak sou sa.
Konpare ak pwosesis la lazè tradisyonèl femtosecond, pwosesis la vektè ak toubiyon femtosecond lazè pwosesis ki te pwodwi pa segondè-pouvwa sistèm nan lazè iltravyolè ak karakteristik espas-tan kontwole fè estrikti nan pwosesis diversifiée ak konplike. Pa desine faz la ak distribisyon polarizasyon nan jaden an limyè, nou ka jwenn yon varyete de modèl sifas yo e menm konplèks ki genyen twa dimansyon topoloji. Lè l sèvi avèk teknoloji lafyzons femtosekond mete fòm konbine avèk espas-tan teknoloji modulation limyè ak espas-tan konsantre teknoloji modile ultra lazè batman kè a nan domèn nan tan ak frekans domèn, ak reyalize nan twa dimansyon mikwo-nano tretman ak aplikasyon pratik nan diferan materyèl. . Yo atann pou teknoloji sa yo jwe yon wòl enpòtan nan nouvo optik entegre ak mikro nano-optik.
Avantaj ak aplikasyon potansyèl de iltravyolèt, vektè, ak vortex femtosecond jaden limyè
Avèk devlopman kontinyèl endistri a, teknoloji tradisyonèl la pou trete lazè femtosecond pa ka satisfè demann k ap grandi endistriyèl la, kidonk li dwe devlope ak optimize. Teknoloji tretman lazè femozegond UV se yon fason efikas pou amelyore presizyon pwosesis la epi li gen gwo valè aplikasyon nan manifakti endistriyèl. Te teknoloji a lazè femtosecond pwosesis la nan vektè ak jaden toubiyon chanje tradisyonèl mòd nan pwosesis sèl, fè pwosesis la lazè plis fleksib ak divès. Anplis de sa, UV vektè ak teknoloji toubiyon pwosesis lazè teknoloji se tou pratik la ak verifikasyon nan teyori a nan entèraksyon ki genyen ant limyè ak matyè yo, ki se itil revele pi fon mekanis fizik la e li gen siyifikasyon pozitif syantifik.