Źródło lasera femtosekundowego | Ultraszybkie lasery | 532 nm zielony, 1064 nm IR

Lasery femtosekundowe są dostępne w różnych długościach fal, takich jak podczerwień, zieleń i ultrafiolet. Wśród nich lasery na podczerwień mają wyjątkowe zalety w różnych dziedzinach, ponieważ mogą być selektywnie absorbowane przez materiały lub cząsteczki, co skutkuje prawie brakiem strefy wpływu termicznego podczas obróbki laserowej w branżach takich jak elektronika, fotonika i medycyna. Lasery femtosekundowe są szeroko stosowane w obróbce materiałów, chirurgii, elektronice użytkowej, komunikacji elektronicznej, spektroskopii, lotnictwie, zastosowaniach obronnych i naukach podstawowych.

Ultraszybkie lasery mają kilka typowych zastosowań w warunkach przemysłowych. Na przykład obróbka ultracienkiego szkła, czyli UTG, jest szeroko stosowana w wyświetlaczach elektroniki użytkowej i przemyśle półprzewodników. Ponieważ składane smartfony wymagają wysokiej jakości szkła o lepszej przezroczystości, elastyczności i zmniejszonej wadze, ultraszybka obróbka laserowa stała się podstawową metodą przetwarzania szkła elektronicznego. Lasery femtosekundowe charakteryzują się dużą gęstością energii i mogą z łatwością przekroczyć próg uszkodzenia szkła. Dodatkowo, impulsy femtosekundowe działają w trybie „przetwarzania na zimno”, który zapewnia kompletność krawędzi plamki świetlnej, bez zakłóceń i pozwala uzyskać bardzo niski efekt pękania. Podczas obróbki może wygładzić ścianę boczną, zapobiec nieregularnym zadziorom i uniknąć nienormalnych pęknięć spowodowanych nadmiernym wytwarzaniem ciepła.

Lasery femtosekundowe nadają się również do cięcia pozłacanych folii miedzianych. Folie miedziane są powszechnie stosowanymi elementami w przemyśle elektronicznym. Tradycyjne metody przetwarzania wykorzystują głównie sztancowanie, które ma ograniczenia pod względem wydajności, szybkości przetwarzania, strat i dokładności cięcia. Podczas stosowania konwencjonalnego cięcia laserowego efekt termiczny krawędzi sprawia, że ​​folia miedziana łatwo się wypacza i odkształca, powodując zwęglenie krawędzi i denaturację materiału. Natomiast lasery femtosekundowe posiadają unikalny tryb „obróbki na zimno”, który zapobiega akumulacji termicznej i chroni złocenie przed odpadaniem. Lasery femtosekundowe charakteryzują się również doskonałą jakością wiązki, która zapewnia spójność efektu krawędziowego obrabianego materiału oraz płaskość obu stron drogi cięcia i powierzchni czołowej.

Wreszcie, do obróbki ceramiki cyrkonowej wykorzystuje się lasery femtosekundowe. Ceramika cyrkonowa ma doskonałą odporność na wysoką temperaturę i może być stosowana jako indukcyjne rury grzewcze, materiały ogniotrwałe i elementy grzejne. Mają wrażliwe parametry elektryczne, wysoką wytrzymałość, wysoką wytrzymałość na zginanie, wysoką odporność na zużycie, doskonałe właściwości izolacyjne i współczynniki rozszerzalności cieplnej zbliżone do stali. Stosowane są głównie w nożach ceramicznych, czujnikach tlenu, podłożach termicznych ogniw paliwowych, ogniwach paliwowych ze stałym tlenkiem, wysokotemperaturowych elementach grzejnych i innych dziedzinach. W porównaniu z metalami ceramika cyrkonowa ma lepszą odporność na zużycie, gładką powierzchnię, dobrą teksturę i brak utleniania. Jednakże tradycyjna obróbka ceramiki cyrkonowej nieuchronnie wiąże się z szeregiem problemów, takich jak niska jakość przetwarzania i niska wydajność. Obróbka laserem femtosekundowym może rozwiązać te problemy dokładniej i skuteczniej, ponieważ impulsy femtosekundowe mają dużą gęstość energii, która pozwala na osiągnięcie trybu przetwarzania na zimno. Wysoka precyzja lasera femtosekundowego i niewielkie uszkodzenia materiałów sprawiają, że idealnie nadaje się do cięcia ceramiki cyrkonowej z dużą wydajnością i precyzją.

Podsumowując, źródła lasera femtosekundowego lub ultraszybkie lasery są niezbędnymi narzędziami w różnych dziedzinach przemysłu ze względu na ich unikalne zalety w przetwarzaniu materiałów z dużą precyzją i wydajnością. Nadają się do obróbki ultracienkiego szkła, cięcia pozłacanej folii miedzianej, obróbki ceramiki cyrkonowej i innych zastosowań, w których tradycyjne metody mają ograniczenia.