Laser xung ultrashort là gì?

Laser Laser xung ultrashort là một tên chung cho bất kỳ loại laser nào tạo ra xung hoặc các đợt ánh sáng kết hợp trong thời gian cực kỳ ngắn, thường được đo bằng picoseconds hoặc femtoseconds.Một picosecond là một phần trăm thứ hai và một femtosecond ngắn hơn 1.000 lần so với picosecond hoặc một phần trăm của một giây.Những tốc độ chuyển đổi này cho tia laser xung ultrashort cho phép nó vượt qua một số hiệu ứng suy thoái mà các laser không xung thông thường gặp phải.Điều này cung cấp cho họ các ứng dụng trong công nghệ quân sự, truyền thông dữ liệu và trong khoa học y tế như để tiêu diệt virus trong cơ thể thông qua điều trị bằng laser bên ngoài, mà không gây hại cho mô sống bình thường.Công nghệ laser vào năm 2011 là từ một vài picosecond cho mỗi xung laser xuống còn 5 femtoseconds.Công nghệ đang được thúc đẩy để tạo ra một tia laser xung siêu âm trong phạm vi Attosecond, tuy nhiên, sẽ có các xung xảy ra nhanh hơn gấp 1.000 lần so với laser femtosecond, hoặc mỗi lần một lần thứ hai.Laser attosecond sẽ cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi chuyển động của các electron xung quanh các hạt nhân nguyên tử trong thời gian thực, điều này sẽ hỗ trợ cả nghiên cứu và phát triển hóa học.Oxit nhôm pha tạp titan, một loại sapphire màu xanh lam lần đầu tiên được sản xuất vào năm 1986 cho mục đích này.Năng lượng xung điển hình từ laser 20 femtosecond như vậy là khoảng 3 nanojoules mỗi xung, hoặc ba tỷ của một joule.Vì đây là một lượng năng lượng cực kỳ nhỏ, chùm tia được khuếch đại bằng cách sử dụng một nguồn bức xạ bên ngoài.Các vật liệu trạng thái rắn đã được chứng minh là bộ khuếch đại tốt nhất, với kính Ytterbium là hiệu quả nhất và khuếch đại xung lên tới 100 joules mỗi cm vuông.Những nỗ lực ban đầu sử dụng thuốc nhuộm hoặc neodymium: các tinh thể garnet nhôm yttri tăng năng lượng xung từ 1 millijoule lên 0,5 joules mỗi cm vuông. Có nhiều ứng dụng tiềm năng để sử dụng laser xung ultrashort.Họ sẽ đưa liên lạc sợi quang bằng cách truyền tín hiệu ánh sáng lên một cấp độ mới, cho phép nhiều dữ liệu được thực hiện trên chùm tia xung so với sợi quang hiện có khả năng vào năm 2011, mang lại cho thuật ngữ băng thông rộng một ý nghĩa hoàn toàn mới.Chúng cũng có thể được sử dụng để loại bỏ các vật liệu ra khỏi bề mặt và thay đổi nó từ chất rắn sang khí mà không cần thêm bất kỳ nhiệt nào trong quá trình này, điều này sẽ cải thiện các quy trình cắt và định hình công nghiệp khác nhau cho kim loại và vật liệu tổng hợp.Công nghệ này cũng cung cấp lợi thế phục vụ như một dạng dao mổ cực kỳ chính xác trong y học để loại bỏ các khối u ung thư hoặc sửa chữa giác mạc quang học ở những người có thị lực thất bại.