pulsed laser是什么意思，pulsed laser的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

脉冲激光（Pulsed Laser）是一种通过不连续方式发射光能的高强度光源，其输出由一系列短暂、高功率的光脉冲构成，脉冲之间有显著的间隔时间。与连续输出激光（CW Laser）不同，脉冲激光能在极短时间内（纳秒、皮秒甚至飞秒量级）积聚并释放巨大能量。

核心特征与工作原理：

1. 脉冲特性与高瞬时功率： 脉冲激光的核心特征是其工作模式。能量并非持续输出，而是以离散的“脉冲”形式释放。每个脉冲持续时间（脉冲宽度，Pulse Width）极短，通常在纳秒（ns，10⁻⁹秒）、皮秒（ps，10⁻¹²秒）或飞秒（fs，10⁻¹⁵秒）量级。由于能量在如此短暂的时间内集中释放，其峰值功率（Pulse Peak Power）可以达到非常高的水平，远高于其平均功率（Average Power）。峰值功率的计算公式为： $$ P{peak} = frac{E{pulse}}{Delta t} $$ 其中，( P{peak} ) 是峰值功率（瓦特，W），( E{pulse} ) 是单个脉冲的能量（焦耳，J），( Delta t ) 是脉冲宽度（秒，s）。

2. 脉冲形成机制： 实现脉冲输出的主要技术包括：

   • 调Q技术 (Q-switching)： 通过在激光谐振腔内引入快速变化的损耗（如电光或声光调制器），先抑制激光振荡以积累腔内能量，然后突然降低损耗，使能量在极短时间内以巨脉冲形式释放。调Q激光通常产生纳秒级脉冲，峰值功率可达兆瓦（MW）至吉瓦（GW）量级。
   • 锁模技术 (Mode-locking)： 使激光谐振腔内不同纵模的相位同步，产生一系列间隔固定（等于腔往返时间）、脉宽极窄（皮秒至飞秒量级）的超短脉冲序列。飞秒激光是超快科学和精密加工的关键工具。
   • 增益开关 (Gain switching)： 通过快速调制泵浦源（如半导体激光器的驱动电流），使激光介质的增益在短时间内超过阈值，产生脉冲。

关键优势与应用领域：

脉冲激光因其独特的时域特性和高峰值功率，在众多领域具有不可替代的优势：

1. 精密材料加工： 高峰值功率使脉冲激光能瞬间气化或熔化材料，热影响区极小。广泛应用于微钻孔（如喷油嘴）、精密切割（如心脏支架）、表面标记/雕刻、薄膜去除（如太阳能电池板划线）、半导体晶圆加工等。超短脉冲（皮秒、飞秒）激光尤其擅长处理对热敏感的材料（如玻璃、蓝宝石、聚合物）和超精细结构加工。
2. 医疗应用： 在眼科（如LASIK近视矫正手术、白内障治疗）、皮肤科（如色素病变、纹身去除、嫩肤）、外科手术（如软组织切割、止血）等领域广泛应用。脉冲激光的选择性光热解效应能精准作用于靶组织（如黑色素、血红蛋白、水），减少对周围健康组织的损伤。
3. 科学研究： 超快脉冲激光（飞秒激光）是研究原子、分子层面超快动力学过程（如化学反应、电子运动）的“超快相机”。高峰值功率也用于产生非线性效应（如谐波产生）、激光等离子体加速、惯性约束核聚变研究等前沿领域。
4. 测距与遥感： 脉冲激光雷达（LiDAR）通过测量激光脉冲发射到目标并返回的时间差来计算距离。广泛应用于地形测绘、自动驾驶导航、大气成分探测、空间任务（如月球、火星测距）等。
5. 光谱学与传感： 脉冲激光可用于时间分辨光谱测量（如荧光寿命成像显微镜FLIM）、激光诱导击穿光谱（LIBS）用于元素分析等。

脉冲激光是一种通过调Q、锁模等技术产生离散、高强度光脉冲的激光器。其核心价值在于极短的脉冲宽度（纳秒至飞秒）和由此带来的超高瞬时峰值功率，以及精确的时域控制能力。这些特性使其在需要高精度、低热损伤、超快过程探测或高能量密度应用的领域，如先进制造、医疗、科研、测距和光谱分析中发挥着至关重要的作用。

来源参考：

1. OSA Publishing (The Optical Society): Encyclopedia of Laser Physics and Technology - "Pulsed Lasers" 提供了关于脉冲激光原理、技术和应用的基础知识。 (权威光学学会资源)
2. IEEE Xplore: 搜索 "Q-switched lasers" 或 "Q-switching technique" 可找到大量关于调Q技术原理及应用的学术论文和技术报告。 (权威工程学文献库)
3. Nature Reviews Physics / Nature Photonics: 经常发表关于超快激光（锁模激光）技术进展及其在物理、化学、生物等基础研究中应用的综述文章。 (顶级科学期刊)
4. SPIE (International Society for Optics and Photonics): SPIE Proceedings 和期刊如 Optical Engineering 包含大量关于脉冲激光在工业加工（如微加工、激光制造）中应用的研究论文和案例。 (权威光学工程组织)
5. National Institutes of Health (NIH) - PubMed: 搜索 "pulsed laser medical applications" 可检索到大量经过同行评议的关于脉冲激光在各种医疗领域（眼科、皮肤科、外科等）临床应用和安全性的研究文献。 (权威生物医学文献库)

网络扩展资料

Pulsed Laser（脉冲激光器）是一种通过间断性发射激光脉冲（而非连续光束）工作的激光装置。其核心特点是能量以短时间、高强度的脉冲形式释放，适用于需要瞬时高功率的场景。以下是详细解析：

1.工作原理

• 脉冲产生机制：通过调Q技术（Q-switching）或锁模技术（mode-locking）控制激光谐振腔内的能量积累与释放。调Q技术通过周期性改变谐振腔损耗，存储能量后突然释放，形成纳秒级脉冲；锁模技术则通过同步多个纵模相位，产生飞秒至皮秒级的超短脉冲。
• 能量特性：单个脉冲的峰值功率可达兆瓦甚至太瓦级，而平均功率可能较低，适合需要瞬时高能但避免热损伤的应用。

2.关键参数

• 脉冲宽度（Pulse Duration）：从飞秒（fs, 10⁻¹⁵秒）到毫秒（ms）不等，宽度越短，峰值功率越高。
• 重复频率（Repetition Rate）：每秒发射的脉冲数，常见范围从几赫兹（Hz）到千兆赫兹（GHz）。
• 脉冲能量（Pulse Energy）：单个脉冲携带的能量，与峰值功率和脉冲宽度相关。

3.主要应用领域

• 医疗：激光手术（如眼科近视矫正）、皮肤治疗（祛斑、去纹身）。
• 工业加工：精密切割、钻孔（如半导体材料、金属薄片）。
• 科研：超快光谱学、核聚变实验、非线性光学研究。
• 军事与通信：激光测距、目标指示、光通信中的信号调制。

4.与连续激光器的区别

• 能量输出方式：连续激光器（CW Laser）稳定输出恒定功率，适合长时间均匀加热（如焊接）；脉冲激光器则通过瞬时高能实现材料烧蚀或激发。
• 热效应：脉冲激光因作用时间极短，可减少热扩散，降低对周围组织的损伤。

5.典型示例

• Nd:YAG激光器：常用调Q技术，发射1064 nm近红外光，用于工业打标和医疗。
• 钛蓝宝石激光器：通过锁模产生飞秒脉冲，应用于超快光学研究。

若需进一步了解特定技术细节或最新进展，建议查阅激光物理专业文献或行业报告。

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