Ultrashort Pulse Laser คืออะไร?

Ultrashort pulse laser เป็นชื่อสามัญสำหรับเลเซอร์ทุกชนิดที่ผลิตพัลส์หรือการระเบิดของแสงที่ต่อเนื่องกันในช่วงเวลาสั้น ๆ อย่างมากโดยปกติจะวัดเป็น picoseconds หรือ femtoseconds picosecond นั้นมีความยาวหนึ่งล้านล้านวินาทีและ femtosecond นั้นสั้นกว่า picosecond 1,000 เท่าหรือหนึ่งในสี่ของล้านวินาที อัตราการสลับเหล่านี้สำหรับเลเซอร์พัลส์เกินขีดช่วยให้สามารถเอาชนะเอฟเฟกต์การสลายตัวบางอย่างซึ่งเลเซอร์ที่ไม่ใช่พัลส์ปกติพบ สิ่งนี้ทำให้แอปพลิเคชั่นด้านเทคโนโลยีทางทหารการสื่อสารข้อมูลและวิทยาศาสตร์การแพทย์เช่นการฆ่าไวรัสในร่างกายผ่านการรักษาด้วยเลเซอร์ภายนอกโดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อปกติ

ช่วงเวลาที่ช่วงเวลาของการเต้นของชีพจรครอบคลุมถึงเทคโนโลยีเลเซอร์พัลส์เกินขีดปัจจุบัน ณ ปี 2554 มาจากไม่กี่ picoseconds สำหรับทุก ๆ เลเซอร์พัลส์ถึง 5 femtoseconds เทคโนโลยีกำลังถูกผลักดันไปสู่การสร้างเลเซอร์พัลส์เกินขีดในช่วง attosecond ซึ่งจะมีพัลส์ที่เกิดขึ้นเร็วกว่าเลเซอร์ femtosecond 1,000 เท่าหรือทุกๆหนึ่งในล้านส่วนที่สองของวินาที เลเซอร์ Attosecond จะช่วยให้นักวิจัยสามารถติดตามการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสอะตอมแบบเรียลไทม์ซึ่งจะช่วยในการวิจัยและพัฒนาทั้งฟิสิกส์และเคมี

ในขณะที่เลเซอร์ในยุคแรกนั้นมีพื้นฐานมาจากการสร้างลำแสงของแสงที่ต่อเนื่องกันโดยใช้คริสตัลทับทิม แต่เลเซอร์ femtosecond ใช้อลูมิเนียมออกไซด์ที่เจือด้วยไทเทเนียมซึ่งเป็นแซฟไฟร์สีน้ำเงิน - เขียวชนิดแรกที่ผลิตในปี 1986 เพื่อจุดประสงค์นี้ พลังงานชีพจรโดยทั่วไปจากเลเซอร์ขนาด 20 femtosecond ประมาณ 3 นาโนนาโนต่อชีพจรหรือสามในพันล้านจูล เนื่องจากนี่เป็นพลังงานที่น้อยมากลำแสงจึงถูกขยายโดยใช้แหล่งกำเนิดรังสีภายนอก วัสดุโซลิดสเตตได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นแอมพลิฟายเออร์ที่ดีที่สุดโดยแก้ว ytterbium นั้นมีประสิทธิภาพสูงสุดและขยายพัลส์ได้สูงถึง 100 จูลต่อตารางเซนติเมตร ความพยายามในช่วงแรกที่ใช้สีย้อมหรือนีโอดิเมียม: ผลึกโกเมนอลูมิเนียมอิตเทรียมเพิ่มพลังงานพัลส์จาก 1 มิลลิจูลถึง 0.5 จูลต่อตารางเซนติเมตร

มีแอพพลิเคชั่นมากมายสำหรับการใช้เลเซอร์พัลส์ ultrashort พวกเขาจะใช้การสื่อสารใยแก้วนำแสงโดยการส่งสัญญาณแสงไปยังระดับใหม่ทำให้ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถดำเนินการในลำแสงพัลส์กว่าไฟเบอร์ออปติกปัจจุบันมีความสามารถเป็นของปี 2011 ให้คำบรอดแบนด์ใหม่ความหมายทั้งหมด พวกเขาสามารถใช้เป็นวัสดุในการระเหยออกจากพื้นผิวและเปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซโดยไม่ต้องเพิ่มความร้อนใด ๆ ในกระบวนการซึ่งจะดีขึ้นเมื่อกระบวนการตัดและการสร้างรูปร่างสำหรับโลหะและคอมโพสิต เทคโนโลยีนี้ยังมีข้อได้เปรียบในการให้บริการในรูปแบบของการผ่าตัดที่แม่นยำอย่างยิ่งสำหรับการกำจัดเนื้องอกมะเร็งหรือซ่อมแซมกระจกตาแสงในผู้ที่มีสายตาที่ล้มเหลว