pulsed laser是什麼意思,pulsed laser的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[激光] 脈沖激光器
例句
The new laser is the exact opposite of the traditional light pulsed laser.
新的激光器與傳統光脈沖激光器則完全相反。
This paper introduces a new high power Q - CW pulsed laser diode driver.
介紹一種高功率脈沖二極管激光電源。
This paper reports an investigation on PZT films by pulsed laser deposition.
利用脈沖激光濺射沉積pzt壓電陶瓷薄膜。
A theory for pulsed laser photoacoustic spectroscopy in solution is - presented.
提出了溶液脈沖激光光聲光譜理論表達式。
In this article, the gas dynamic models of the pulsed laser ablation plume have been reviewed.
本文對國内外脈沖激光燒蝕的氣體動力學理論研究成果進行了系統論述。
專業解析
脈沖激光(Pulsed Laser)是一種通過不連續方式發射光能的高強度光源,其輸出由一系列短暫、高功率的光脈沖構成,脈沖之間有顯著的間隔時間。與連續輸出激光(CW Laser)不同,脈沖激光能在極短時間内(納秒、皮秒甚至飛秒量級)積聚并釋放巨大能量。
核心特征與工作原理:
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脈沖特性與高瞬時功率: 脈沖激光的核心特征是其工作模式。能量并非持續輸出,而是以離散的“脈沖”形式釋放。每個脈沖持續時間(脈沖寬度,Pulse Width)極短,通常在納秒(ns,10⁻⁹秒)、皮秒(ps,10⁻¹²秒)或飛秒(fs,10⁻¹⁵秒)量級。由于能量在如此短暫的時間内集中釋放,其峰值功率(Pulse Peak Power)可以達到非常高的水平,遠高于其平均功率(Average Power)。峰值功率的計算公式為:
$$
P{peak} = frac{E{pulse}}{Delta t}
$$
其中,( P{peak} ) 是峰值功率(瓦特,W),( E{pulse} ) 是單個脈沖的能量(焦耳,J),( Delta t ) 是脈沖寬度(秒,s)。
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脈沖形成機制: 實現脈沖輸出的主要技術包括:
- 調Q技術 (Q-switching): 通過在激光諧振腔内引入快速變化的損耗(如電光或聲光調制器),先抑制激光振蕩以積累腔内能量,然後突然降低損耗,使能量在極短時間内以巨脈沖形式釋放。調Q激光通常産生納秒級脈沖,峰值功率可達兆瓦(MW)至吉瓦(GW)量級。
- 鎖模技術 (Mode-locking): 使激光諧振腔内不同縱模的相位同步,産生一系列間隔固定(等于腔往返時間)、脈寬極窄(皮秒至飛秒量級)的超短脈沖序列。飛秒激光是超快科學和精密加工的關鍵工具。
- 增益開關 (Gain switching): 通過快速調制泵浦源(如半導體激光器的驅動電流),使激光介質的增益在短時間内超過阈值,産生脈沖。
關鍵優勢與應用領域:
脈沖激光因其獨特的時域特性和高峰值功率,在衆多領域具有不可替代的優勢:
- 精密材料加工: 高峰值功率使脈沖激光能瞬間氣化或熔化材料,熱影響區極小。廣泛應用于微鑽孔(如噴油嘴)、精密切割(如心髒支架)、表面标記/雕刻、薄膜去除(如太陽能電池闆劃線)、半導體晶圓加工等。超短脈沖(皮秒、飛秒)激光尤其擅長處理對熱敏感的材料(如玻璃、藍寶石、聚合物)和超精細結構加工。
- 醫療應用: 在眼科(如LASIK近視矯正手術、白内障治療)、皮膚科(如色素病變、紋身去除、嫩膚)、外科手術(如軟組織切割、止血)等領域廣泛應用。脈沖激光的選擇性光熱解效應能精準作用于靶組織(如黑色素、血紅蛋白、水),減少對周圍健康組織的損傷。
- 科學研究: 超快脈沖激光(飛秒激光)是研究原子、分子層面超快動力學過程(如化學反應、電子運動)的“超快相機”。高峰值功率也用于産生非線性效應(如諧波産生)、激光等離子體加速、慣性約束核聚變研究等前沿領域。
- 測距與遙感: 脈沖激光雷達(LiDAR)通過測量激光脈沖發射到目标并返回的時間差來計算距離。廣泛應用于地形測繪、自動駕駛導航、大氣成分探測、空間任務(如月球、火星測距)等。
- 光譜學與傳感: 脈沖激光可用于時間分辨光譜測量(如熒光壽命成像顯微鏡FLIM)、激光誘導擊穿光譜(LIBS)用于元素分析等。
脈沖激光是一種通過調Q、鎖模等技術産生離散、高強度光脈沖的激光器。其核心價值在于極短的脈沖寬度(納秒至飛秒)和由此帶來的超高瞬時峰值功率,以及精确的時域控制能力。這些特性使其在需要高精度、低熱損傷、超快過程探測或高能量密度應用的領域,如先進制造、醫療、科研、測距和光譜分析中發揮着至關重要的作用。
來源參考:
- OSA Publishing (The Optical Society): Encyclopedia of Laser Physics and Technology - "Pulsed Lasers" 提供了關于脈沖激光原理、技術和應用的基礎知識。 (權威光學學會資源)
- IEEE Xplore: 搜索 "Q-switched lasers" 或 "Q-switching technique" 可找到大量關于調Q技術原理及應用的學術論文和技術報告。 (權威工程學文獻庫)
- Nature Reviews Physics / Nature Photonics: 經常發表關于超快激光(鎖模激光)技術進展及其在物理、化學、生物等基礎研究中應用的綜述文章。 (頂級科學期刊)
- SPIE (International Society for Optics and Photonics): SPIE Proceedings 和期刊如 Optical Engineering 包含大量關于脈沖激光在工業加工(如微加工、激光制造)中應用的研究論文和案例。 (權威光學工程組織)
- National Institutes of Health (NIH) - PubMed: 搜索 "pulsed laser medical applications" 可檢索到大量經過同行評議的關于脈沖激光在各種醫療領域(眼科、皮膚科、外科等)臨床應用和安全性的研究文獻。 (權威生物醫學文獻庫)
網絡擴展資料
Pulsed Laser(脈沖激光器)是一種通過間斷性發射激光脈沖(而非連續光束)工作的激光裝置。其核心特點是能量以短時間、高強度的脈沖形式釋放,適用于需要瞬時高功率的場景。以下是詳細解析:
1.工作原理
- 脈沖産生機制:通過調Q技術(Q-switching)或鎖模技術(mode-locking)控制激光諧振腔内的能量積累與釋放。調Q技術通過周期性改變諧振腔損耗,存儲能量後突然釋放,形成納秒級脈沖;鎖模技術則通過同步多個縱模相位,産生飛秒至皮秒級的超短脈沖。
- 能量特性:單個脈沖的峰值功率可達兆瓦甚至太瓦級,而平均功率可能較低,適合需要瞬時高能但避免熱損傷的應用。
2.關鍵參數
- 脈沖寬度(Pulse Duration):從飛秒(fs, 10⁻¹⁵秒)到毫秒(ms)不等,寬度越短,峰值功率越高。
- 重複頻率(Repetition Rate):每秒發射的脈沖數,常見範圍從幾赫茲(Hz)到千兆赫茲(GHz)。
- 脈沖能量(Pulse Energy):單個脈沖攜帶的能量,與峰值功率和脈沖寬度相關。
3.主要應用領域
- 醫療:激光手術(如眼科近視矯正)、皮膚治療(祛斑、去紋身)。
- 工業加工:精密切割、鑽孔(如半導體材料、金屬薄片)。
- 科研:超快光譜學、核聚變實驗、非線性光學研究。
- 軍事與通信:激光測距、目标指示、光通信中的信號調制。
4.與連續激光器的區别
- 能量輸出方式:連續激光器(CW Laser)穩定輸出恒定功率,適合長時間均勻加熱(如焊接);脈沖激光器則通過瞬時高能實現材料燒蝕或激發。
- 熱效應:脈沖激光因作用時間極短,可減少熱擴散,降低對周圍組織的損傷。
5.典型示例
- Nd:YAG激光器:常用調Q技術,發射1064 nm近紅外光,用于工業打标和醫療。
- 钛藍寶石激光器:通過鎖模産生飛秒脈沖,應用于超快光學研究。
若需進一步了解特定技術細節或最新進展,建議查閱激光物理專業文獻或行業報告。
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