飞秒激光的特点

飞秒激光的特点

正文

 飞秒激光脉冲的持续时间为10^-15s，即飞秒（femtosecond，fs），它相当于电子绕原子核半周的时间。以光速为300 000km/s计算，在1fs的时间内，光仅传播了0.3µm，我们平时使用的一页A4纸厚度在0.1mm，也就是说光走上三百多飞秒的时间才刚刚穿过一张纸的厚度，可见飞秒这一单位时间之微。

这样极端微小的时间，我们很难在宏观世界里找到些许踪迹。但是在由基本粒子所组成的微观世界里，运动状态的改变就常常发生在飞秒这样极其短暂的时间里：如分子的能量转移、化学键的破裂和形成、原子的横向弛豫和纵向弛豫、半导体中载流子的激发和复合等。因此，飞秒激光诞生之初的很长一段时间里，主要是用来研究物理、化学领域中微观过程超快现象的一种先进技术，是多个基础学科，运用新的超快现象，解释大量原子、分子微观运动规律的方法之一。随着飞秒激光技术的成熟与不断市场化，这种超短的脉冲逐渐应用在更多实践领域中，成为各种新兴与交叉学科的重要实验方法。

如此超强峰值功率的飞秒激光脉冲，聚焦之后其焦点区域内所具有的电场强度已经远远超过原子核对其价电子的库仑力。在其作用下，任何固态、液态和气态的物质都会在瞬间变成等离子体。由此发展起来的超快超强激光物理正在形成强场物理研究领域一个新的分支，并应用到激光同步辐射加速器等大科学工程中。

正在兴起的飞秒激光微纳精细加工技术也正是利用了飞秒激光超高峰值功率这一特点，在晶格热传导过程还来不及发生时，飞秒激光已经在微纳尺度内完成了去除物质或使其改性的物理过程。

科韵的IVY系列高能量飞秒激光器，拥有0.5~0.8mJ的单脉冲能量，峰值功率可以达到0.1GW甚至更高。同时，IVY系列配置Burst模式，可以对每个脉冲进行精确的编辑，是飞秒激光微纳加工的理想选择。

第一层是指，当前由飞秒激光器直接输出的波长主要集中在0.8~1.5µm的近红外波段，由它激发而产生的激光脉冲却覆盖了了从X射线到太赫兹波这一广阔领域。如：-利用超强飞秒激光核电子束相互作用的汤姆逊散射效应，可以产生相干的硬X射线，波长达0.04nm。-飞秒强激光与惰性气体原子的相互作用引发的高次谐波，可获得软X波段的相干辐射，波长可以覆盖数十纳米至几纳米。-飞秒激光在晶体中的二倍频、四倍频、六倍频效应可将近红波的软X波段相接。-利用飞秒激光在晶体中的参量振荡（Optic Parameter Oscillator，OPO）和参量放大（Optic Parameter Amplifier，OPA）过程，可以在近红外甚至中红外波段实现宽频谱范围的调谐。-除此之外，利用飞秒激光在非线性介质中的传输，可以发生自相位调制（Slef-Phase-Modulation，SPM）、四波混频连续（Supercontinuum，SC）等多种非线性效应，这些效应都可以使飞秒激光器输出的光脉冲从单一波长变换到紫外至红外波段。

另一层含义是，飞秒激光脉冲内包含着数量极大的分立的相干光谱成分（纵模）。一个脉冲宽度数十飞秒的脉冲可包含高达百万个频谱成分，相当于上百万个具有不同中心波长的保持相等频率间隔的连续波激光器。飞秒激光的这一特性在计量标准和精密测量中获得了重大应用。

我们的工厂位于南京市江宁区燕湖路201号，毗邻九龙湖高新园区，欢迎新老客户来南京参观指导我们的工作！注：文中所涉及的飞秒激光原理及知识点均摘自《飞秒激光在前沿技术中的应用》一书，感谢老师们的用心编撰，让我们学习到更多飞秒激光的知识。

南京科韵光电科技有限公司，是一家由国外顶尖高校光学博士创立的高科技企业。公司主要经营产品为工业与科研市场提供高功率超快皮秒飞秒激光器（红外-紫外）、超快皮秒飞秒激光振荡器、高速光电器件（高速光电探测器）、精密加工系统（打标，切割，特种焊接等）、模块化定制系统（例如，倍频器，展宽压缩器，空心光纤压缩器，空间光调制器）等相关产品。