Was ist ein Ultrashort -Pulslaser?
Der Ultrashort -Impulslaser ist ein generischer Name für jede Art von Laser, die in extrem kurzen Zeiten Impulse oder kohärentes Licht ausbricht, die normalerweise in Pikosekunden oder Femtosekunden gemessen werden. Eine Pikosekunde ist ein Billionstel der zweiten und eine Femtosekunde ist 1.000-mal kürzer als eine Pikosekunden- oder ein-Quadrillionsthe einer Sekunde. Diese Schaltraten für den Ultrashort-Pulslaser ermöglichen es ihm, einige Abbaueffekte zu überwinden, denen normale Nicht-Puls-Laser begegnen. Dies verleiht ihnen Anwendungen in der Militärtechnologie, der Datenkommunikation und in der medizinischen Wissenschaft, wie zum Beispiel zum Töten von Viren im Körper durch externe Laserbehandlung, ohne das normale lebende Gewebe zu schädigen. Die Technologie wird jedoch auf die Schaffung eines Ultrashort -Puls -Lasers im Attosekundenbereich vertrieben, der PU hätteLSEs, die 1000 -mal schneller auftraten als ein Femtosekundenlaser oder einmal jede Quintillionsthe einer Sekunde. Attosekunden -Laser würden es Forschern ermöglichen, die Bewegung von Elektronen rund um Atomkerne in Echtzeit zu verfolgen, was sowohl in der Physik als auch in der Chemieforschung und -entwicklung beitragen würde.
Während frühe Laser auf der Erzeugung von kohärenten Lichtstrahlen unter Verwendung von Rubinkristallen basierten, verwenden Femtosekundenlaser Titan-dotierte Aluminiumoxid, eine Art blaugrüner Saphir, das 1986 zuerst zu diesem Zweck erstmals hergestellt wurde. Die typische Pulsenergie aus einem solchen 20 Femtosekunden-Laser beträgt etwa 3 Nanojoule pro Puls oder drei Milliarden Joule. Da dies eine extrem geringe Menge an Energie ist, wird der Strahl unter Verwendung einer externen Strahlungsquelle verstärkt. Festkörpermaterialien haben sich als die besten Verstärker erwiesen, wobei Ytterbium-Glas am effektivsten ist und den Impuls bis zu 100 Joule pro Quadrat-Cen verstärkt.Timeter. Frühe Versuche mit Farbstoffen oder Neodym: Yttrium Aluminium -Granatkristalle erhöhten die Impulsenergie von 1 Millijoule auf 0,5 Joule pro Quadratzentimeter.
Es gibt viele potenzielle Anwendungen für die Verwendung des Ultrashort -Impulslasers. Sie würden die Glasfaserkommunikation durch Lichtsignalübertragung auf ein neues Niveau bringen, sodass viel mehr Daten auf einem Impulsstrahl übertragen werden können, als die Glasfaser derzeit ab 2011 fähig ist, was dem Begriff Breitband eine ganz neue Bedeutung verleiht. Sie könnten auch verwendet werden, um Materialien von einer Oberfläche abzuwehren und sie von einem Feststoff in ein Gas zu wechseln, ohne wärme in dem Prozess hinzuzufügen, was verschiedene industrielle Schnitt- und Formprozesse für Metalle und Verbundwerkstoffe verbessern würde. Die Technologie bietet auch den Vorteil, als extrem genaue Form des Skalpells in der Medizin zu dienen, um Krebstumoren zu entfernen oder die optische Hornhaut bei Menschen mit scheitertem Sehvermögen zu reparieren.