Ti: Saphir-Laser sind abstimmbare Laser, die rotes und nahes Infrarotlicht im Bereich von 650 bis 1100 Nanometer emittieren und bei Wellenlängen nahe 800 nm am effizientesten arbeiten. Ein Ti: Saphir-Laser wird normalerweise mit einem anderen Laser mit einer Wellenlänge von 514 bis gepumpt 532 nm. Femtosekundenlaser, die im Pulsmodus arbeiten, haben eine kurze Dauer und eine hohe Momentanleistung, wodurch Materialien in sehr kurzer Zeit verarbeitet werden können, und kleine Räume ，sind für die Verarbeitung von Materialien geeignet.
Theorie
Die Hauptkomponenten des Geräts sind:
Ti: Saphirkristalle
Medium gewinnen. Eine Art von Kristallen mit mehrfachem Entartungsenergieniveau, elektronisches Energieniveau, das mit dem Gitterschwingungsniveau gekoppelt ist, erweitert das Energieband des Grundzustands und des angeregten Zustands. Der Hauptabsorptionspeak bei 488 nm verstärkt das Wellenband im Bereich von 650 nm bis 1200 nm, kann also 3fs Ultrakurzpulslaser erzeugen. Die Spitzenleistung kann unter Niedrigenergiebedingungen hoch sein, wenn die Pulsdauer extrem kurz ist. Dies ist vorteilhaft für die Materialbearbeitung und Materialreparatur.
Pumpenquelle – Bereitstellung von Pumplasern für Ti: Saphirglas. Wellenlängen der Pumpenquelle, die normalerweise im Bereich von 514 nm bis 532 nm verwendet werden, wie diodengepumpte Q-geschaltete Laser, Nd: YAG-Frequenzverdopplungslaser.
Prisma – Zur Dispersionskompensation. Wir sollten die Dispersion durch Bereitstellung einer entgegengesetzten Dispersion kompensieren. Ti: Saphir gehört zu positiven Dispersionsmaterialien, daher sollten negative Dispersionsmaterialien wie Prisma vorhanden sein.
- Kleiner thermischer Bereich
- Hohe Spitzenleistung
- Breiter Abstimmbereich
- Stabile Leistung
- Transparente dielektrische Materialbearbeitung
Ti: Saphirkristalle erzeugen 800-nm-Laserlicht, das innerhalb der Materialien fokussiert werden kann, und die Temperatur um den Brennpunkt ist hoch, so dass Plasma vorhanden ist, was zu Mikroburst führt. Das Mazur-Team der Havard University produzierte Mikrokavitäten mit einem Durchmesser von fast 300 nm unter Verwendung von 800 nm und 100 fs Da der thermische Bereich von Femtosekundenlasern klein ist, können Femtosekundenlaser verwendet werden, um optische Gitter präzise zu schreiben.
- Mikrobearbeitung mit Doppelphotonenpolymerisation
Ti: Saphirkristalle produzieren 800 nm, 100 fs, 20 nj Laserlicht, das die Absorptionsschwelle des Doppelphotons überschreitet. Dann findet die Polymerisationsreaktion in einem Teil des Fokuszentrums statt, in dem die Energie die Absorptionsschwelle überschreitet. Durch diesen Prozess können dreidimensionale Strukturen erzeugt werden.
- Merale Materialien abtragen
200fs, 800nm Laserlicht mit unterschiedlicher Energie haben unterschiedliche Auswirkungen auf das Abalzen von Metallmaterialien. Bei niedriger Energie erfolgt die Phasenänderung zunächst am Materialuntergrund, Materialien werden aufgrund des vom Materialuntergrund erzeugten Drucks abgetragen, während die Energie die Schwelle erreicht. Bei hoher Energie tritt zunächst eine thermische Ablation auf der Materialoberfläche auf, da die Oberflächenatmosphäre schmilzt und sich verdampft.
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