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关于大能量皮秒激光器的这些冷知识

发布时间:2021-07-13   点击次数:52次
   高功率大能量皮秒激光器以其高峰值功率、窄脉冲宽度,在材料LED芯片划片、伏精细微加工、太阳能光,科学研究等领域得到了广泛的应用。相对于传统纳秒激光(10-9s),采用皮秒激光加工材料,具有加工精度高、热效应极小、加工边缘无毛刺等优点。相对于飞秒激光(10-15s),皮秒激光也有不少优势,由于不需要为了放大而展宽和压缩脉冲,皮秒激光器结构相对简单,因此成本效益更高,性能更可靠。同时,皮秒脉冲仍短到足以应付非常准确和无应力的微细加工。
  
  种子源技术是皮秒激光器的核心技术,种子源的性能直接决定皮秒激光器的稳定性和可靠性,皮秒激光器很不容易控制和出故障很多的地方就是种子激光器,如何延长可饱和吸收镜的使用寿命成为种子源技术的关键。
  
  目前国内工业领域对于大能量皮秒激光器的需求量很大,一年要在800台以上,大部分依赖于进口,价格昂贵,维护也非常麻烦。国内有几家提供皮秒激光器产品,受限于稳定性问题,市场占有率较低。
  
  工业用高功率皮秒激光器单脉冲能量通常需要达到微焦,甚至亚毫焦量级,而锁模种子激光器的频率达到MHz以上,种子的单脉冲能量通常为nJ量级,为了获得高的单脉冲能量,可以通过选脉冲技术将种子频率降低,然后通过高增益放大器实现高单脉冲能量输出。皮秒激光器工作原理如下图所示,结构主要包括种子激光器,选脉冲单元和放大器三个部分。MHz高频种子光脉冲通过声光或者电光调制器,选出kHz激光脉冲,脉冲再经过单级或者多级放大实现高单脉冲能量输出。

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