Zdroj femtosekundového laseru | Ultrarychlé lasery | 532nm zelená, 1064nm IR

Femtosekundové lasery jsou dostupné v různých vlnových délkách, jako je infračervený, zelený a ultrafialový. Mezi nimi mají infračervené lasery jedinečné výhody v různých oblastech, protože mohou být selektivně absorbovány materiály nebo molekulami, což má za následek téměř žádnou oblast tepelného dopadu během laserového zpracování v průmyslových odvětvích, jako je elektronika, fotonika a lékařství. Femtosekundové lasery jsou široce používány ve zpracování materiálů, chirurgii, spotřební elektronice, elektronické komunikaci, spektroskopii, letectví, obranných aplikacích a základní vědě.

Ultrarychlé lasery mají několik typických aplikací v průmyslovém prostředí. Například zpracování ultratenkého skla neboli UTG je široce používáno v displejích spotřební elektroniky a v polovodičovém průmyslu. Vzhledem k tomu, že skládací chytré telefony vyžadují vysoce kvalitní sklo s lepší průhledností, flexibilitou a nižší hmotností, stalo se ultrarychlé laserové zpracování primární metodou zpracování elektronického skla. Femtosekundové lasery mají vysokou hustotu energie a mohou snadno překročit práh poškození skla. Kromě toho jsou femtosekundové pulsy v režimu „studeného zpracování“, který zajišťuje, že okraj světelné skvrny je úplný, bez interference, a dosahuje ultra nízkých lomových efektů. Během zpracování může být boční stěna hladká, zabránit nepravidelným otřepům a vyhnout se abnormálním trhlinám způsobeným nadměrným vývinem tepla.

Femtosekundové lasery jsou vhodné i pro řezání pozlacených měděných fólií. Měděné fólie jsou běžně používané prvky v elektronickém průmyslu. Tradiční způsoby zpracování používají hlavně vysekávání, které má omezení z hlediska účinnosti, rychlosti zpracování, ztrát a přesnosti řezání. Při použití konvenčního řezání laserem se díky tepelnému efektu hrany měděná fólie snadno zkroutí a deformuje, což způsobí karbonizaci hrany a denaturaci materiálu. Naproti tomu femtosekundové lasery mají unikátní režim „zpracování za studena“, který zabraňuje akumulaci tepla a chrání pozlacení před odpadnutím. Femtosekundové lasery mají také vynikající kvalitu výstupu paprsku, která zajišťuje konzistenci okrajového efektu zpracovávaného materiálu a rovinnost obou stran řezné cesty a čelní plochy.

Nakonec se pro zpracování zirkonové keramiky používají femtosekundové lasery. Zirkonová keramika má vynikající odolnost vůči vysokým teplotám a lze ji použít jako indukční topné trubice, žáruvzdorné materiály a topná tělesa. Mají citlivé elektrické parametry, vysokou houževnatost, vysokou pevnost v ohybu, vysokou odolnost proti opotřebení, vynikající izolační vlastnosti a koeficienty tepelné roztažnosti blízké oceli. Používají se hlavně v keramických nožích, kyslíkových senzorech, tepelných substrátech palivových článků, palivových článcích s pevným oxidem, vysokoteplotních topných prvcích a dalších oborech. Ve srovnání s kovy má zirkonová keramika lepší odolnost proti opotřebení, hladký povrch, dobrou texturu a žádnou oxidaci. Tradiční zpracování zirkonové keramiky má však nevyhnutelně řadu problémů, jako je špatná kvalita zpracování a nízká účinnost. Zpracování femtosekundovým laserem může tyto problémy vyřešit jemněji a efektivněji, protože femtosekundové pulsy mají vysokou hustotu energie, která může dosáhnout režimu zpracování za studena. Vysoká přesnost femtosekundového laseru a nízké poškození materiálů jej předurčují k řezání zirkonové keramiky s vysokou účinností a přesností.

Stručně řečeno, zdroje femtosekundového laseru nebo ultrarychlé lasery jsou nezbytnými nástroji v různých průmyslových oblastech díky svým jedinečným výhodám při zpracování materiálů s vysokou přesností a účinností. Jsou vhodné pro zpracování ultratenkého skla, řezání zlacené měděné fólie, zpracování zirkonové keramiky a další aplikace, kde mají tradiční metody omezení.