Lasertekniikan nopean kehityksen myötä ultranopea laser ilmestyy ihmisten GG: n silmiin. Sillä on ainutlaatuinen ultra lyhyt pulssi, erittäin vahvat ominaisuudet, ja se voi saavuttaa suuren huippunopeuden pienellä pulssienergialla. Chirped pulse amplification (CPA) -tekniikan ulkonäkö parantaa huomattavasti ultranopean laserin voimakkuutta. Poiketen perinteisestä pitkäpulssisesta laserista ja jatkuvasta laserista, ultranopeassa laserissa on ultra lyhyt laserpulssi, mikä tekee laserpulssin spektrin leveydestä erittäin suuren. Tällaisella laajalla spektrillä on tärkeitä sovelluksia atomienergiatasojen, lasersidoskemian ja niin edelleen tutkimisessa. Erittäin nopean laserpulssin ominaisuuksien mukaan voimme käyttää pumppu-anturimenetelmää kuvaamaan laserpulssin ja aineen vuorovaikutusta eri aikoina, jotta saadaan koko prosessin ominaisuudet. Tätä menetelmää on sovellettu useisiin kenttiin, kuten tutkittaessa atomi- ja molekyylireaktion dynamiikkaa ja tarkkailemalla elektronien liikettä käyttämällä femtosekunnin laserpulssia tai jopa attosekunnin pulssia reaktion tarkkailemiseen pumpun-koetinmenetelmällä. Kun fokusoidun ultranopean laserin huipputehotiheys on enemmän kuin 1012 w / cm 2, sähkökentän voimakkuus on suurempi kuin atomin. Se tarjoaa erittäin voimakkaan ja erittäin suuren sähkökentän, joka voi ylittää valenssikaistaelektronien sitoutumisvoiman, jolloin molekyylien ja atomien elektroninen järjestelmä muuttuu suuresti. Tätä ominaisuutta käyttämällä voimme tutkia ultranopean laserin aiheuttamia erikoisia ilmiöitä atomin sisällä. Lisäksi ultranopealla laserilla on myös muita erilaisia ominaisuuksia, kuten pieni lämpövaikutteinen alue, vaikutus voi ylittää optisen diffraktiorajan ja erinomaiset alueelliset valintaominaisuudet.
Äärimmäisen nopeiden ja erittäin intensiivisten laserpulssien ja aineen välinen vuorovaikutus on yksi aktiivisimmista tutkimusaiheista tällä hetkellä. Sillä on laaja käyttösovellus uusissa hiukkaskiihdyttimissä, erittäin nopeissa, korkean energian röntgenlähteissä ja niin edelleen. Samanaikaisesti se sisältää monia teoreettisia ja kokeellisia tutkimusaiheita, joihin liittyy monia tärkeitä fysiikan aloja, kuten laserfysiikka, atomi- ja molekyylifysiikka, epälineaarinen optiikka, plasmafysiikka, termodynamiikka ja niin edelleen. Ultra Lyhyt laser-pulssitekniikan jatkuvan kehityksen myötä on kokeellisesti tuotettu korkean intensiteetin jaksollisia ultra Lyhyitä pulsseja, jotka tarjoavat ennennäkemättömiä kokeellisia keinoja ja äärimmäisiä fysikaalisia olosuhteita valon ja aineen vuorovaikutuksen tutkimiseksi. Se on avannut uuden tutkimuskentän valon ja aineen vuorovaikutus, tuotti niin sanotun äärimmäisen epälineaarisen optiikan, rikastutti huomattavasti optiikan tutkimussisältöä ja laajensi laserin ja aineen eri muotojen, kuten atomien, molekyylien, ionien, elektronisten klusterien ja plasmien, vuorovaikutuksen tutkimusta erittäin epälineaarisen ja suhteellisuustekijän vahvaan kenttävalikoimaan.
Äärimmäisen nopean, erittäin voimakkaan laserin ja aineen välisessä vuorovaikutusprosessissa laserin voimakkuuden jatkuvan parantamisen kanssa kaikenlaiset epälineaariset vaikutukset lisääntyvät, kuten korkean kertaluvun harmoniset harmonit, kynnyksen ionisaatio, tunneli-ionisaatio ja niin edelleen. Lisäksi jaksoittainen ultra lyhyt laserpulssi menettää aalto-ilmiön ainutlaatuiset jaksolliset ominaisuudet, mikä johtaa sarjaan uusia fysikaalisia ilmiöitä ja lakeja. Se tarjoaa uuden kokeellisen työkalun johdonmukaiseen ohjaukseen, epälineaariseen optiikkaan ja hiljattain syntyneen SUBPERIODIC-elektronisen aaltopaketin hallintaan. Se tarjoaa myös uuden ajan mittausasteikon, attosekunnin, jolla voi olla tärkeä vaikutus moniin tieteenaloihin.
Materiaalinkäsittelyn kannalta erittäin nopean laserin ilmestymisen jälkeen, koska se on erittäin nopea aika ja korkeat huippuluokan ominaisuudet, se pystyy nopeasti ja tarkasti keskittämään energian toiminta-alueelle ja toteuttamaan melkein kaikkien muiden kuin kuumasulatuskylmäkäsittelyn. materiaaleja. Saavutetaan tarkka tarkkuus ja pienet vauriot, joita perinteinen laser voi&# 39 t sovittaa yhteen. Näitä mikrosekunnin laserin ainutlaatuisia etuja on käytetty laajasti materiaalien mikroprosessoinnissa, nanorakenteiden valmistuksessa, fotonilaitteissa, suuritiheyksisissä varastoinnissa, lääketieteellisessä bioinjektiossa ja niin edelleen.
Erittäin nopea lasertiede on hyvin nuori uusi aihe, joka on saavutettavana suurena läpimurtona. Viime vuosina erittäin tehokkaan pikosekunnin, femtosekunnin laserin ja kuidun ultranopean laserteknologian läpimurton ja kaupallistamisen ansiosta ultranopea laser on siirtynyt laboratoriosta käytännölliseen teolliseen tuotantoon ja soveltamiseen, josta on tullut kuuma suunta yliopistoissa ja lasersovellusteollisuudessa.
Erittäin nopea laserilla voidaan ratkaista monia käsittelyongelmia, joita on vaikea saavuttaa tavanomaisilla menetelmillä, kuten korkea, tarkka, terävä, kova, vaikea jne., Saavuttaa hämmästyttävä käsittelykapasiteetti, käsittelyn laatu ja käsittelytehokkuus ja luoda merkittäviä taloudellisia ja sosiaalisia hyötyjä.
Kun julkaistiin ja kehitettiin" teollisuus 4. 0" ja" valmistettu Kiinassa 2025 " Saksassa huippuluokan valmistuksen, älykkään valmistuksen ja erittäin tarkan valmistuksen kysyntä kasvaa merkittävästi tulevaisuudessa, ja erittäin nopea laser- ja edistyksellinen mikronano-prosessointitekniikka tuovat uusia mahdollisuuksia nopeaan kehitykseen. Ultranopean laserin kokonaismäärän arvioidaan ylittävän 1. 5 miljardia dollaria 2020.