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超快激光在科研领域有哪些热点应用?

2023-02-07 15:33| 发布者: | 查看: |

2019年超快激光特别是光纤飞秒激光在科研市场也取得了长足的进步。在科研市场中,超快激光器厂家同样众多,竞争激烈。超快激光在科研领域有哪些热点应用?

国内代表厂商如安扬激光、华日激光、国神光电、贝林激光、英诺激光、卓镭激光等。另外,还有只专注于科研应用的诺派激光、朗研光电、奥创光子等众多厂家。国外厂商有Light Conversion、Spectra-Physics、Coherent、IPG、Active Fiber、 Amplitude、 NKT、Edgewave等供应商。

就技术方案而言,主要以超快固体激光器和超快光纤激光器为主。超快固体激光器方案代表厂家有Light Conversion、Spectra-Physics、国神、贝林激光器、英诺光电、卓镭激光等。超快光纤激光器代表厂家有Coherent、安扬激光、Amplitude和光谱物理等。国内科研市场规模,算上所有皮秒、飞秒激光器,估计在400台到500台,其中国外激光器供应商占据国内60%以上的科研市场份额。

与工业市场需求不同的是,科研市场客户对产品指标要求更高,不但要求设备稳定性好,而且更看重产品的应用广泛性,指标达到国际先进水平。相较而言,国内超快激光器领域起步较晚,国外产品给予的竞争压力巨大。

超快固体激光器相较于光纤激光器方案,其特点主要体现在单脉冲能量高、重频低,特别对于光与物质的相互作用研究,探究分子原子上的化学及基础物理过程研究等有优势。但是由于固体激光器受制于输出的平均功率、激光模式与重复频率限制,在诸多应用及性价比方面有很大的不足。

光纤激光器由于其输出高功率、高重频、设备维护简单、高可靠性以及批量化生产后具有高性价比等方面的优势。而且,随着近年来新型光子晶体光纤技术的成熟和成功应用,光纤激光器输出脉冲能量越来越高,这使得光纤激光器越来越多的被应用于微纳加工、双光子荧光、非线性光学等方面。

超快飞秒和皮秒激光器在科研上的应用,主要集中在微纳加工、多光子成像、非线性光学、抽运探测等应用领域。对于微纳加工应用,大部分应用需求集中在20-50 W之间,少部分功率需求在100 W及以上,单脉冲能量在十几微焦到几百微焦不等。适用材料非常广泛,主要集中在脆性的玻璃、陶瓷、蓝宝石、氮化硅、晶圆、金属及复合薄膜材料等。该领域年需求量在200台左右(估算数据)。

另外对于双光子荧光、非线性光学、抽运探测等应用领域,有一些特殊波长,例如800 nm、920 nm、1030 nm飞秒激光器作为激发源,其脉宽需求更窄,在100 fs左右,重频高,而输出功率在瓦量级即可。

文章来源:互联网科技

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