Адрозненні паміж фемтасекунднымі і пікасекунднымі лазерамі

Фемтасекундныя і пікасекундныя лазерныя сістэмы — гэта прылады з вельмі кароткімі імпульсамі, якія выкарыстоўваюцца ў дакладнай апрацоўцы, медыцынскай тэрапіі і навуковых даследаваннях. Іх працягласць імпульсаў адрозніваецца на некалькі парадкаў, што прыводзіць да істотных адрозненняў у механізмах узаемадзеяння святла з матэрыяламі. У выніку яны паказваюць розныя характарыстыкі па якасці апрацоўкі, кантролю цеплавога эфекту і сумяшчальнасці з матэрыяламі.

1. параўнанне працягласці імпульсаў

Працягласць імпульсу фемтасекунднага лазера: парадку 10⁻¹⁵ с

Шырыня імпульсу пікасекунднага лазера: парадку 10⁻¹² с

Чым карацейшы імпульс, тым меншы час укладання энергіі ў матэрыяле, што перашкаджае значнай цеплавой дыфузіі і стварае характарыстыку «халоднай апрацоўкі». Фемтасекундныя лазеры забяспечваюць больш высокую шчыльнасць пікавай магутнасці і меншую зону цеплавога ўздзеяння ў дыяпазоне надкароткіх імпульсаў.

2. Механізм узаемадзеяння святла і матэрыялу
2.1 Пікасекундныя лазеры

Пікасекундныя імпульсы могуць дасягаць фатаянізацыі з высокай пікавай магутнасцю. З дапамогай абсарбцыі некалькіх фатонаў і нелінейных эфектаў матэрыял хутка плавіцца і выпараецца. Пэўная зона цеплавога ўздзеяння застаецца пры апрацоўцы. Пікасекундныя лазеры прыдатныя для мікраапрацоўкі металаў, керамікі і шкла.

2.2 Фемтасекундныя лазеры

Фемтасекундныя імпульсы забяспечваюць больш высокую піковую магутнасць і могуць завяршыць збуджэнне электронаў і разрыв сувязей за экстрэмальна кароткі час, ствараючы няцёплаабляцыйны механізм. Амаль адсутнічае расплавлены слой і мінімальная колькасць абур'яў, што робіць іх прыдатнымі для цёплачулівых матэрыялаў ці высокапрыстрасных канструкцый, якія патрабуюць апрацоўкі з мінімальным пошкоджаннем.

3. Галіны застосавання
3.1 Прымяненне пікасекундных лазераў

Мікра-гравіроўка металаў

Свердзяньне шкла і паверхневая разметка

Маркіроўка друкаваных плат і апрацоўка мікра-адтулін

Тэкставанне паверхні карпусу тэлефона і дробкая чыстка

Медыцынскае абсталяванне для дэрматалогіі

Пікасекундныя лазеры забяспечваюць стабільнасць у прамысловых вытворчых асяродках і прыдатныя для задач сярэдняй і высокай прыстраснасці апрацоўкі.

3.2 Прымяненне фемтасекундных лазераў

Унутраная гравіроўка высокапрыстраснага аптычнага шкла і мадыфікацыя матэрыялаў

Раздзяленне паўправадніковых пласцін і рэзка з нізкім ушкоджваннем

Хірургія рогавіцы вачы

Абпрацоўка палімераў і крохкіх матэрыялаў з нізкім тэрмічным ушкоджваннем

Фемтасекундныя лазеры прыдатныя для высокатэхналагічнага вырабу і навуковых даследаванняў і патрабуюць большай стабільнасці навакольнага асяроддзя.

4. Адрозненні ў працэсах

Пікасекундная апрацоўка: матэрыял мае мікра-плавінку з невялікімі налепкамі, што часта патрабуе дапрацоўкі; прыдатная для задач сярэдняй хуткасці і сярэдняй дакладнасці.

Фемтасекундная апрацоўка: матэрыял непасрэдна іанізуецца і выдаляецца без плавлення ці аксідання, забяспечваючы гладкія краі; прыдатная для вырабу высокадакладных і ўльтрамікраструктур.

5. Прынцыпы выбару абсталявання

Патрабаванні, звязаныя з выдаткамі: абярыце пікасекундныя лазеры.

Патрабаванні высокай дакладнасці і мінімальнага цеплавога эфекту: абярыце фемтасекундныя лазеры.

Мікраабработак шкло, пласцін і палімераў: лепш выкарыстоўваць фемтасекундныя лазеры.

Гравіроўка металаў, маркіроўка і мікраадтулінанне: пікасекундныя лазеры маюць лепшае спалучэнне кошту і прадукцыйнасці.

Фемтасекундныя лазеры забяспечваюць больш кароткі імпульс і вышэйшую піковую магутнасць у параўнанні з пікасекунднымі лазерамі, што дазваляе апрацоўку з блізкім да нуля цеплавым эфектам. Пікасекундныя лазеры маюць перавагі ў плане кошту, стабільнасці і універсальных магчымасцей апрацоўкі. Карыстальнікам варта выбіраць адпаведнае абсталяванне з надкароткімі імпульсамі з улікам патрабаванняў да працэсу, узроўню дакладнасці, характарыстык матэрыялу і бютжэту.