Trong lịch sử công nghệ của con người, sự xuất hiện của công nghệ laser có thể được mô tả là một cuộc cách mạng trong sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất. Từ đề xuất năm 1917 của Einstein về lý thuyết phát xạ kích thích đến sự phát triển của laser ruby đầu tiên của Maiman vào năm 1960, công nghệ này đã thâm nhập vào mọi lĩnh vực - bao gồm ngành công nghiệp, y học, truyền thông và quân sự {{4} Là một công nghệ mang tính bước ngoặt trong trường quang điện tử, laser không chỉ xác định lại ranh giới của các ứng dụng "ánh sáng" mà còn thể hiện tiềm năng to lớn trong việc cắt - các trường cạnh như sản xuất thông minh, khoa học đời sống và khám phá không gian.
Bản chất của laser
Bản chất của laser được kích thích phát xạ khuếch đại ánh sáng (laser), dựa trên lý thuyết lượng tử của Einstein. Thông qua sự tương tác hiệp đồng của một môi trường hoạt động (như khí hoặc tinh thể), nguồn bơm (phun năng lượng) và khoang cộng hưởng quang học, đảo ngược số hạt đạt được, khuếch đại các photon cụ thể để tạo thành một sự kết hợp cao (độ phân kỳ cao). Điều này làm cho laser trở thành nguồn ánh sáng cốt lõi cho các công nghệ hiện đại như truyền thông, sản xuất và y học. Bản chất vốn có của laser làm cho chúng trở thành nguồn ánh sáng duy nhất có khả năng đáp ứng đồng thời các yêu cầu về độ chính xác cao, năng lượng cao và khả năng kiểm soát cao. Chúng cung cấp nền tảng vật lý cho các ứng dụng như sợi - truyền thông quang (chất mang quang học), sản xuất chính xác (dao quang học), phẫu thuật y tế (không - xử lý xâm lấn)
Ứng dụng laser trong giao tiếp
Ưu điểm cốt lõi của công nghệ laser nằm ở các đặc điểm "bốn" cao: tính định hướng cao (góc phân kỳ chùm tia thấp như milliarcseconds), tính đơn sắc cao (độ tinh khiết bước sóng lên đến 10^-6 nanometer) Những đặc điểm này đã tạo ra ba nhánh công nghệ chính trong lĩnh vực quang điện tử.
Đầu tiên, thông tin optoelectronics: "Light - Kênh tốc độ" cho các luồng dữ liệu. Thứ hai, Bio - Optoelectronics: "Light - đầu dò dựa trên" cho khoa học đời sống. Thứ ba, năng lượng quang điện tử: "Ánh sáng - dựa trên lưỡi" để điều khiển chính xác. Dưới đây, chúng tôi sẽ chủ yếu giới thiệu độ chính xác này - được sản xuất "dao nhẹ".
Laser, dưới dạng chất mang năng lượng, cho phép xử lý vật liệu với Micron - độ chính xác cấp. Trong sản xuất công nghiệp, xử lý tiếp xúc không - của họ và nhiệt tối thiểu - Các khu vực bị ảnh hưởng cách mạng hóa các phương pháp xử lý cơ học truyền thống. Họ cũng đáp ứng tốt hơn các yêu cầu chính xác cao hơn của các vật liệu mới.
Ưu điểm của quá trình xử lý laser
"Con dao quang học" của laser đang định hình lại các mô hình sản xuất công nghiệp hiện đại với độ chính xác, hiệu quả và khả năng thích ứng cao của nó:
- Trong quá trình xử lý Ultra - Vật liệu cứng
Laser tập trung cao - Năng lượng - dầm mật độ (đường kính điểm nhỏ tới 10 μM) để làm tan trực tiếp hoặc hóa hơi các vật liệu, cho phép xử lý tiếp xúc không- và tránh các vết nứt hoặc biến dạng do căng thẳng cơ học.
- Trong quá trình xử lý vật liệu mới
Khi xử lý các vật liệu rất giòn, xử lý cơ học truyền thống dễ gây ra các vết nứt Micro -. Cắt laser đạt được các mảnh vỡ - Cắt miễn phí bằng cách kiểm soát mật độ công suất laser (10⁴, 10⁶ w/cm²) và tốc độ quét (20 thép80 mm/s), với độ chính xác đường kính lỗ cao tới ± 2 m. Để xử lý laser các vật liệu bán dẫn (như wafer silicon), laser femtosecond tạo ra một lớp biến đổi trong wafer, kết hợp với khắc hóa học để đạt được các mảnh vỡ - cắt tự do với tổn thất cắt giảm thấp 5 μM, hỗ trợ cho quá trình thu nhỏ.
