皮秒激光器与纳秒激光器之间的差异
发布日期：2022-08-12
皮秒激光器是一种脉冲宽度为皮秒的激光器，具有皮秒超短脉冲宽度、重复频率可调、脉冲能量高等特点。它已广泛应用于生物医学、光学参量振荡、生物显微成像等领域，并逐渐成为现代生物成像和分析系统中越来越重要的工具。
皮秒激光器主要包括皮秒光纤激光器、皮秒脉冲半导体激光器和皮秒固体激光器。皮秒脉冲半导体激光器可以从单脉冲调整到120MHz，也可以在375 nm—1600 nm波长范围内提供20 ps-5 ns的脉冲宽度和20mW-1W的峰值功率，可以由外部源触发。皮秒半导体激光器是一种基于可饱和吸收体被动锁模的皮秒激光器，适用于所有低成本和免维护的工业和科学研究应用，其波长覆盖1um、1550nm等常见波长，功率可达数十瓦。光纤皮秒激光器性能稳定、可靠性高、操作简便，是理想的科研用皮秒激光器。一般皮秒固体激光器重复频率低，但脉冲能量高、峰值功率高，广泛应用于非线性效应和激光微纳加工。
与纳秒光纤激光器相比，皮秒脉冲激光在广泛的工业微加工应用中更具优势。特别是，它几乎没有热影响区，可以处理广泛的材料，甚至是那些在可见光和近红外区透明的材料。然而，在早期，皮秒激光器在许多生产环境中仍然缺乏实际应用的实用参数。现在新一代的工业皮秒激光器可以实现这项技术的优势。
微细加工通常针对微米级的加工要求，如孔、槽等，同时避免对周围材料的热损伤。换句话说，微机械加工的目的是获得一个精细和干净的切口，具有很小的热影响区。使用激光进行精密钻孔、划线或切割有两种基本机制，许多传统应用主要依靠红外和可见光调Q激光器，其脉冲宽度在几十纳秒的范围内，通过光热效应去除材料。在这种情况下，聚焦的激光束是一个封闭的高强度热源，它将快速加热靶材料，并将其蒸发。除了加工过程中基本没有热影响区外，超快速加工的另一大优点是适用材料范围广，包括几种宽带隙材料。这些材料的线性吸收和光吸收都很低，很难用现有的商用激光器来处理。
得益于中国市场的快速发展，中国在激光产业链中的地位越来越重要。亚太地区是传统制造业、消费电子、半导体、汽车等产业的重要聚集地。对激光产品的需求非常旺盛，现在已经成为全球工业激光器的主要市场。
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