Laser nano giây là laser có thời lượng xung ở mức nano giây, chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực như đo khoảng cách chính xác cao, xử lý vật liệu và LiDAR.
Laser nano giây là laser có thời lượng xung ở mức nano giây. Một nano giây bằng 9 giây âm của 10 (1 ns=10^-9 s). Tia laser nano giây có thời gian xung tương đối dài, thường từ vài nano giây đến vài chục nano giây. Laser nano giây thường được sử dụng trong các lĩnh vực chế biến vật liệu, sửa đổi bề mặt vật liệu, nghiên cứu y học và các lĩnh vực khác. Laser nano giây thông qua thiết kế sơ đồ quang học sợi đầy đủ, công suất cao, tần số nặng và độ chính xác cao, xung nano giây, chất lượng chùm tia nhiễu xạ gần. Nó có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực vi xử lý chính xác như chất bán dẫn, quang điện và năng lượng mới.
Nguyên lý cốt lõi của laser nano giây dựa trên sự phối hợp của đảo ngược số hạt, khuếch đại bức xạ bị kích thích và công nghệ nén xung để đạt được đầu ra xung cấp nano giây bằng cách kiểm soát chính xác việc giải phóng năng lượng.
Laser nano giây là laser có độ rộng xung nhỏ hơn 1 nano giây (10 ⁻⁹ giây) và thường nằm trong khoảng từ picosecond (10 ⁻͔giây) đến vài trăm femto giây (10 ⁻⁵ giây). Các tính năng của nó bao gồm:
Công suất đỉnh cao: Chiều rộng xung ngắn cho phép giải phóng năng lượng trong một khoảng thời gian rất ngắn để loại bỏ vật liệu.
Gia công chính xác cao: vùng tổn thương nhiệt rất nhỏ, thích hợp cho cắt, khắc và đục lỗ cấp micro.
Đầu ra đa bước sóng: Thông qua công nghệ nhân đôi có thể xuất ra các bước sóng 1064nm, 532nm, 355nm và các bước sóng khác, phù hợp với nhu cầu vật liệu khác nhau.
Tần số lặp lại cao: một số mô hình có thể nặng tới hàng trăm kHz, nâng cao hiệu quả xử lý.
Nguyên tắc kỹ thuật
Đảo ngược số hạt: Kích thích môi trường tăng thông qua một nguồn bơm, chẳng hạn như diode laser, để đạt được nhiều hạt cấp năng lượng cao hơn mức năng lượng thấp.
Phóng đại bức xạ kích thích: Các hạt bị kích thích bởi các photon ngoại lai để phát ra các photon có cùng tần số, pha và phân cực, được phóng đại bằng phản xạ khoang cộng hưởng để tạo thành laser.
Công nghệ nén xung: Sử dụng bộ điều biến điện quang hoặc bộ điều biến âm thanh-quang để nén chiều rộng xung đến mức nano giây, tăng công suất đỉnh.