普通激光与皮秒激光
激光,即光的放大与激发辐射,是一种重要的光学技术。随着现代技术的进步,不同类型的激光发现并建立,其中普通激光和皮秒激光就是两种比较常见的适用于不同领域的激光。本文将从应用领域、原理和性能等角度对这两种激光进行介绍比较。
应用领域
普通激光最早应用于科研,现在已成为工业造用激光的常规设备。在电子制造、半导体加工、材料切割、纹理加工等领域得到广泛应用。普通激光可以用于绝大多数光学工艺,最典型的是激光打标和激光切割。对于激光打标,普通激光可以用于金属、塑料、陶瓷、玻璃等材料的打标,标刻深度和清晰程度都比较高。在激光切割方面,普通激光可切割绝大多数材料,但是某些材料的切割机效率低下,甚至无法切割。因此,普通激光的弊端也比较明显,对于一些精度要求高、光波功率较小或材料厚度较大时,需要使用其它类型的激光或多模激光取代普通激光。
皮秒激光,则是近年来发展起来的一种激光,和普通激光的应用领域有很多重叠,但也有些特殊的应用领域。在医学美容领域中,皮秒激光可以用于去除色斑、纹身、痘印等皮肤问题,其作用是吸收它特有的短脉冲激光作用于黑色素痣上,痣颗粒在光刺激下破裂,不会燃烧皮肤,对肌肤的伤害极小,更适合于敏感肌肤。而在科研、工业应用领域中,皮秒激光应用也在逐步扩大,比如可以用于生物组织中的光动力治疗、材料表面修饰、微加工等方面,已经成为相当热门的技术研究方向。
原理和性能
普通激光是以爆发式的方式发出超快速脉冲,脉冲宽度范围广泛,频率稳定性以及功率大都较高,能够作用于多种普通物质,可以利用其瞬间强激光照射加热的原理使指定的材料蒸发、热裂、燃烧,实现切割、焊接、打标等工艺。然而,普通激光弊端也比较明显,精度较一般,受到波动影响,对于对精度要求比较高的应用场合,普通激光需要靠多个技术指标进行改善,比如:调控光波的功耗、增加镜组数量、优化激光波长。
而皮秒激光的工作原理是利用它自身非常快的脉冲宽度。它的脉冲宽度比较短,一般在皮秒到飞秒内,脉冲能量比较低,只有脉冲爆发转化成机械能时,表面处理材料才被吸收,随后发生非线性光学效应、光生化效应等,才能起到清除色素痣、减少皱纹等效果。皮秒激光技术具有非常高的精度和稳定性,对材料原始的物理和化学性质(如热、融合温度等)对其没有很大的影响,更加适用于在小米器领域和医学美容领域中的高精度应用。
总之,普通激光和皮秒激光都是激光技术领域的代表性技术,有广泛的应用。不同激光之间的差异也体现了不同的性能特点,如:工作原理、应用场合、精度等等。随着科技的发展,激光技术将会得到更加深入的研究和发展,不断推动科技进步和社会进步。