Med den snabba utvecklingen av laserteknologi visas ultrasnabb laser hos människor' s ögon. Den har en unik ultrashortpuls, superstarka egenskaper och kan uppnå hög toppljusintensitet med låg pulsenergi. Utseendet på kvittrad pulsförstärkningsteknologi (CPA) -teknologi förbättrar i hög grad intensiteten hos den ultrasnabba lasern. Till skillnad från den traditionella långpulslasern och kontinuerlig laser har den ultrasnabba lasern en ultrashort-laserpuls, vilket gör spektrumbredden på laserpulsen mycket stor. Ett sådant brett spektrum har viktiga tillämpningar i studien av atomenerginivåer, laserbindningskemi och så vidare. Enligt egenskaperna hos den ultrasnabba laserpulsen kan vi använda pump-sondmetoden för att fotografera samspelet mellan laserpuls och material vid olika tidpunkter för att få egenskaperna för hela processen. Denna metod har använts på olika fält, såsom i studiet av atom- och molekylreaktionsdynamik och observation av elektronrörelse, med användning av femtosekund laserpuls eller till och med attosekund puls för att observera reaktionsprocessen med pump-sondmetoden. När toppeffektdensiteten för den fokuserade ultrafasta lasern är mer än 1012 w / cm 2, är det elektriska fältintensiteten större än atomens. Det tillhandahåller ett mycket starkt och extremt högt elektriskt fält, som kan överskrida bindningskraften för valensbandelektroner, vilket gör att det elektroniska systemet med molekyler och atomer förändras kraftigt. Genom att använda den här egenskapen kan vi studera de speciella fenomenen inne i atomen orsakad av den ultrasnabba lasern. Dessutom visar den ultrasnabba lasern också andra olika egenskaper, såsom små värmepåverkade områden, effekten kan överskrida den optiska diffraktionsgränsen och utmärkta rumsliga valegenskaper.
Interaktionen mellan ultrasnabba och superintensiva laserpulser och ärendet är ett av de mest aktiva forskningsämnen för närvarande. Den har ett brett spektrum av applikationer i nya partikelacceleratorer, ultrahöga röntgenkällor med hög energi och så vidare. Samtidigt innehåller det många teoretiska och experimentella forskningsämnen, som involverar många viktiga fysikgrenar, såsom laserfysik, atom- och molekylfysik, icke-linjär optik, plasmafysik, termodynamik och så vidare. Med den kontinuerliga utvecklingen av ultrashort-laserpuls-teknik har periodiska ultrashort-pulser med hög intensitet producerats experimentellt, vilket ger enastående experimentella medel och extrema fysiska förhållanden för studien av interaktionen mellan ljus och materia. Det har öppnat ett nytt forskningsfält inom samspelet mellan ljus och materia, producerade den så kallade extrema icke-linjära optiken, berikade forskningsinnehållet i optiken och utvidgade forskningen om interaktionen mellan laser och olika former av materia såsom atomer, molekyler, joner, elektroniska kluster och plasma till det starka fältområdet högt olinjär och relativitet.
I processen för interaktion mellan ultrasnabb superintensiv laser och materia, med kontinuerlig förbättring av laserintensiteten, ökar alla typer av olinjära effekter, såsom högordens harmonik, tröskeljonisering, tunnelingjonisering och så vidare. Dessutom förlorar den periodiska ultrashort-laserpulsen de unika periodiska egenskaperna hos vågfenomenet, vilket leder till en serie nya fysiska fenomen och lagar. Det tillhandahåller ett nytt experimentellt verktyg för sammanhängande kontroll, olinjär optik och styrning av det nyligen uppkomna SUBPERIODIC elektroniska vågpaketet. Det ger också en ny tidsmätningsskala, attosekund, som kan ha en viktig inverkan på många discipliner.
När det gäller materialbearbetning, eftersom utseendet på en ultrasnabb laser, på grund av dess ultrasnabba tid och höga toppvärdeegenskaper, kan den snabbt och exakt koncentrera energi i åtgärdsområdet och inse den icke-heta smälta kalla behandlingen av nästan alla material. Fördelarna med hög precision och låg skada som traditionell laser kan' t matchar. Dessa unika fördelar med mikrosekundlaser har använts i stor utsträckning för materialbearbetning, tillverkning av nanostrukturer, fotonanordningar, lagring med hög täthet, medicinsk bioingenjör och så vidare.
Ultrasnabb laservetenskap är ett mycket ungt nytt ämne, som är inför ett stort genombrott. Under de senaste åren, med genombrottet och kommersialiseringen av högeffekt picosecond, femtosecond laser och fiber ultrafast laserteknologi, har den ultrasnabba lasern flyttat från laboratorium till praktisk industriell produktion och tillämpning och blivit en het riktning inom akademin och laserapplikationsindustrin.
Den ultrasnabba lasern kan lösa många bearbetningsproblem som är svåra att uppnå med konventionella metoder, såsom hög, exakt, skarp, hård, svår, etc., uppnå fantastisk bearbetningskapacitet, bearbetningskvalitet och bearbetningseffektivitet och generera betydande ekonomiska och sociala förmåner.
Med lanseringen och utvecklingen av" industri 4. 0" och" tillverkade i Kina 2025 " i Tyskland kommer efterfrågan på avancerad tillverkning, intelligent tillverkning och högprecisionstillverkning att öka avsevärt i framtiden, och ultrasnabb laser och avancerad mikronano-bearbetningsteknik kommer att leda till nya möjligheter för snabb utveckling. Det uppskattas att den totala marknadsvolymen för den ultrafasta lasern kommer att överstiga 1. 5 miljarder dollar med 2020.