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據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，一個國際科研團(tuán)隊研發(fā)出了一種新型的超小激光器，有望徹底改變計算、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域的面貌，也能助推超高速通訊等領(lǐng)域的發(fā)展。相關(guān)研究發(fā)表在4月4日出版的《自然•通訊》雜志上。 該國際科研團(tuán)隊由加拿大國立科學(xué)研究院、意大利國家研究委員會、美國英飛朗有限公司的研究人員組成，由澳大利亞國家研究委員會光學(xué)系統(tǒng)超高速寬帶設(shè)備研究中心兼悉尼大學(xué)光子學(xué)和光科學(xué)研究所的科學(xué)家戴維•莫斯負(fù)責(zé)。 莫斯解釋道：“這是首款激光模式相互間的相位被鎖定的激光器，也是我們首次使用一個微腔諧振器來對激光器鎖模，鎖模激光器可以產(chǎn)生最短的光脈沖。因此，新式超小激光器不僅能制造出激光超短脈沖，而且非常精確、體型超小、發(fā)出激光的速度超快，可以在很多領(lǐng)域大顯身手。” 制造出能以非常高以及非常靈活的重復(fù)頻率發(fā)出光脈沖的激光器是全球科學(xué)家們一直孜孜以求的目標(biāo)。不同的研究團(tuán)隊提出了各種各樣的方法來制造這樣的激光器，但都功虧一簣，最新研究團(tuán)隊首次讓這種激光器成為現(xiàn)實(shí)。 莫斯表示：“新式激光器設(shè)備能在前所未有的高重復(fù)頻率200吉赫（1吉赫=1千兆赫）下非常穩(wěn)定地運(yùn)行，同時維持非常狹窄的線寬。新激光器體型纖細(xì)、功能多樣、性能穩(wěn)定而且高效，可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域。” 科學(xué)家們指出，新激光器將在計算、測量、疾病診斷以及材料處理等領(lǐng)域找到用武之地，也將在測量學(xué)領(lǐng)域使用的精密光學(xué)時鐘、超高速通訊、微芯片計算以及其他領(lǐng)域大展身手。 紅外激光器與紫外激光器簡單比較 近年來，隨著大功率半導(dǎo)體陣列的迅速發(fā)展，采用此種器件為核心的半導(dǎo)體端泵風(fēng)冷激光打標(biāo)機(jī)正逐步成為激光加工市場的主流。半導(dǎo)體端泵風(fēng)冷激光打標(biāo)機(jī)由于結(jié)構(gòu)優(yōu)良，與其他類型激光打標(biāo)機(jī)相比具有極大優(yōu)勢。其中，紅外激光器與紫外激光器是運(yùn)用的最廣泛的兩種激光器，現(xiàn)在對兩種激光器做一下簡單的比較： 紅外YAG激光器(波長為1．06μm)是在材料處理方面用得最為廣泛的激光源。 但是，許多塑料和大量用作柔性電路板基體材料的一些特殊聚合物(如聚酰亞胺)，都不能通過紅外處理或"熱"處理進(jìn)行精細(xì)加工。因為"熱"使塑料變形，在切割或鉆孔的邊緣上產(chǎn)生炭化形式的損傷，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性的削弱和寄生傳導(dǎo)性通路，而不得不增加一些后續(xù)處理工序以改善加工質(zhì)量。因此，紅外激光器不適用于某些柔性電路的處理。除此之外，即使在高能量密度下，紅外激光器的波長也不能被銅吸收，這更加苛刻地限制了它的使用范圍。 然而，紫外激光器的輸出波長在0.4μm以下，這是處理聚合物材料的主要優(yōu)點(diǎn)。 與紅外加工不同，紫外微處理從本質(zhì)上來說不是熱處理，而且大多數(shù)材料吸收紫外光比吸收紅外光更容易。高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵，用這種"冷"光蝕處理技術(shù)加工出來的部件具有光滑的邊緣和最低限度的炭化。而且，紫外短波長本身的特性對金屬和聚合物的機(jī)械微處理具有優(yōu)越性．它可以被聚焦到亞微米數(shù)量級的點(diǎn)上，因此可以進(jìn)行細(xì)微部件的加工，即使在不高的脈沖能量水平下，也能得到很高的能量密度，有效地進(jìn)行材料加工。 微細(xì)孔在工業(yè)界中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，主要形成的方式有兩種： 一是使用紅外激光：將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化(蒸發(fā))，以除去材料，這種方式通常被稱為熱加工．主要采用YAG激光(波長為1.06μm)。 二是使用紫外激光：高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵，使分子脫離物體，這種方式不會產(chǎn)生高的熱量，故被稱為冷加工，主要采用紫外激光(波長為355nm)。 |
