Hvad er en Ultrashort Pulse Laser?

Ultrashort Pulse Laser er et generisk navn for enhver form for laser, der producerer pulser eller bursts af sammenhængende lys i ekstremt korte perioder, normalt målt i picosekunder eller femtosekunder.Et picosekund er en billioner af anden og et femtosekund er 1.000 gange kortere end et picosekund eller en-kvadrillion.Disse skifthastigheder for Ultrashort Pulse-laser giver den mulighed for at overvinde nogle nedbrydningseffekter, som normale ikke-puls-lasere støder på.Dette giver dem applikationer inden for militær teknologi, datakommunikation og medicinsk videnskab, såsom til drab af vira i kroppen gennem ekstern laserbehandling, uden at skade normalt levende væv.

Det tidsinterval, som pulsvarigheden spænder i den nuværende ultrashort -pulsLaserteknologi fra 2011 er fra et par picosekunder for hver laserpuls ned til 5 femtosekunder.Teknologien køres mod at skabe en Ultrashort Pulse -laser i attosekundsområdet, som dog ville have impulser, der forekom 1.000 gange hurtigere end en femtosekundlaser, eller en gang hver kvintillion af et sekund.Attosecond -lasere ville give forskere mulighed for at spore bevægelsen af elektroner omkring atomiske kerner i realtid, hvilket ville hjælpe med både fysik og kemi forskning og udvikling.

, mens tidlige lasere var baseret på at generere stråler af sammenhængende lys ved hjælp af rubinkrystaller, femtosekund lasere brugTitanium-dopet aluminiumoxid, en type blågrøn safir, der først blev produceret i 1986 til dette formål.Typisk pulsenergi fra en sådan 20 femtosekund laser er ca. 3 nanojoules pr. Puls eller tre milliarder af en joule.Da dette er en ekstremt lille mængde energi, forstærkes strålen ved hjælp af en ekstern strålekilde.Materialer med fast tilstand har vist sig at være de bedste forstærkere, hvor ytterbiumglas er det mest effektive og forstærker pulsen op til 100 joules pr. Kvadratcentimeter.Tidlige forsøg med at bruge farvestoffer eller neodym: yttrium aluminiumsgarnetkrystaller øgede pulsenergien fra 1 millijoule til 0,5 joules pr. Kvadratcentimeter.

Der er mange potentielle anvendelser til brugen af Ultrashort Pulse Laser.De ville tage fiberoptisk kommunikation med lyssignaloverførsel til et nyt niveau, hvilket gør det muligt at bære meget flere data på en pulsstråle end fiberoptik i øjeblikket i stand til fra 2011, hvilket giver udtrykket bredbånd en helt ny betydning.De kunne også bruges til ablerende materialer væk fra en overflade og ændre det fra et fast stof til en gas uden at tilføje nogen varme i processen, hvilket ville forbedre forskellige industrielle skære- og formprocesser for metaller og kompositter.Teknologien tilbyder også fordelen ved at tjene som en ekstremt præcis form for skalpell i medicin til fjernelse af kræft tumorer eller reparation af den optiske hornhinde hos mennesker med svigtende syn.