Hva er en Ultrashort -pulslaser?

Ultrashort -pulslaseren er et generisk navn for alle typer laser som produserer pulser eller utbrudd av sammenhengende lys i ekstremt korte perioder, vanligvis målt i picosekunder eller femtosekunder.Et picosekund er en billion på andreplass, og et femtosekund er 1000 ganger kortere enn et picosekund eller en kvadrillion av et sekund.Disse koblingshastighetene for Ultrashort-pulslaseren lar den overvinne noen nedbrytningseffekter som normale ikke-puls-lasere møter.Dette gir dem anvendelser innen militær teknologi, datakommunikasjon og i medisinsk vitenskap som for drap av virus i kroppen gjennom ekstern laserbehandling, uten å skade normalt levende vev.

Tidsområdet som pulsvarigheten spenner over i gjeldende Ultrashort -pulsLaserteknologi fra 2011 er fra noen få picosekunder for hver laserpuls ned til 5 femtosekunder.Teknologien blir drevet mot å lage en ultrashort -pulslaser i attosekundområdet, men som ville ha pulser som skjedde 1000 ganger raskere enn en femtosekundlaser, eller en gang hver eneste kvintillion av et sekund.ATTOSECOND -lasere vil tillate forskere å spore bevegelsen av elektroner rundt atomkjerner i sanntid, noe som ville hjelpe til i både fysikk og kjemiforskning og utvikling.

Mens tidlige lasere var basert på å generere bjelker med koherent lys ved bruk av rubinkrystaller, femtosekundlasereTitanium-dopet aluminiumoksyd, en type blågrønn safir produsert først i 1986 for dette formålet.Typisk pulsenergi fra en så 20 femtosekundlaser er omtrent 3 nanojoules per puls, eller tre milliarder av en joule.Siden dette er en ekstremt liten mengde energi, forsterkes strålen ved hjelp av en ekstern strålekilde.Solid-state-materialer har vist seg å være de beste forsterkerne, med Ytterbium-glass som det mest effektive og forsterker pulsen opp til 100 joules per kvadrat centimeter.Tidlige forsøk ved bruk av fargestoffer eller neodym: Yttrium aluminiums granatkrystaller økte pulsenergien fra 1 millijoule til 0,5 joules per kvadrat centimeter.

Det er mange potensielle bruksområder for bruk av ultrashort -pulslaseren.De vil ta fiberoptisk kommunikasjon ved overføring av lys signal til et nytt nivå, slik at mye mer data kan føres på en pulsstråle enn fiberoptikk for øyeblikket er i stand til fra 2011, noe som gir begrepet bredbånd en helt ny betydning.De kan også brukes til å abltere materialer vekk fra en overflate og endre den fra et faststoff til en gass uten å legge til noe varme i prosessen, noe som vil forbedre forskjellige industrielle skjære- og formingsprosesser for metaller og kompositter.Teknologien gir også fordelen med å tjene som en ekstremt presis form for skalpell i medisin for å fjerne kreftsvulster eller reparere den optiske hornhinnen hos personer med sviktende syn.