Dzięki ciągłemu rozwojowi i dojrzałości technologii laserowej lasery są szeroko stosowane w wysokiej klasy produkcji, informacji i komunikacji, przemyśle biologicznym i medycznym, zdrowotnym, wojskowym, obronie narodowej i bezpieczeństwie oraz w innych dziedzinach. Jest to jeden z ważnych urządzeń do strategicznej rywalizacji high-tech w dzisiejszym świecie. Po pierwsze, coraz więcej tradycyjnych gałęzi przemysłu polega na technologii obróbki laserowej w celu poprawy jakości przetwarzania produktów, rozwiązywania problemów, których nie można rozwiązać tradycyjnymi metodami i procesami przetwarzania oraz pomyślnego zakończenia transformacji. Wiele krajów rozwiniętych traktuje również rozwój technologii laserowej jako obszar priorytetowy swojego kraju i udziela silnego wsparcia.
W ślad za tradycyjnymi laserami gazowymi i laserami na ciele stałym, pojawienie się i szybki rozwój nowych laserów, takich jak lasery światłowodowe, lasery półprzewodnikowe i lasery ultrakrótkie impulsy, z pewnością przyniosą nowe możliwości i wyzwania dla przemysłu i produkcji. Niedawno reporter przeprowadził wywiad z Zhang Ke, najnowocześniejszym ekspertem w dziedzinie optoelektroniki w Chinach i CTO firmy Grayson Industrial Co., Ltd., aby podzielić się zastosowaniem i perspektywami najnowocześniejszych ultraszybkich laserów w branży produkcyjnej .
Reporter: Dopiero w latach 90. różne przestrajalne ultrakrótkie lasery impulsowe zakończyły transfer z laboratoriów badawczych do przemysłowych pól przetwarzania i były szeroko stosowane w różnych dziedzinach. Szybkość rozwoju ultraszybkich laserów, jako bardzo młoda nowa dyscyplina, jest niesamowita. Głęboko kultywując dziedzinę optoelektroniki od blisko dziesięciu lat, czy mógłbyś przedstawić najnowsze postępy w badaniach i rozwoju ultraszybkiej technologii laserowej?
Zhang Ke: Po uruchomieniu i rozwoju niemieckich „Industry 4.0” i „Made in China 2025”, zapotrzebowanie na wysokiej klasy produkcję, inteligentną produkcję i produkcję o wysokiej precyzji znacznie wzrośnie w przyszłość. Kombinacja to najnowszy gorący kierunek w środowisku akademickim i przemyśle aplikacji laserowych. Jednak mikro-nanoprodukcja ultraszybkich laserów jest supernowoczesną, przeplataną kategorią tematyczną, która obejmuje dziedziny maszyn, optyki, fizyki, chemii, materiałów itp. i jest szeroko stosowana w dziedzinach obrony narodowej, biologii , informacje, urządzenia medyczne i samochody. Innymi słowy, ultraszybka technologia laserowa w przyszłości będzie wykorzystywana w większej liczbie dyscyplin. Weźmy na przykład ultraszybki laser o szerokości impulsu mniejszej niż 10 ps (10-11 s). Ma szczególne zalety ultra-mocnego i ultraszybkiego, co sprawia, że proces produkcyjny ma tendencję do ekstremów pod względem czasu i mocy szczytowej, czyniąc obróbkę mikrostruktury. Znacznie poprawiono precyzję, co ma ogromną siłę napędową dla postępu wiele dyscyplin i przełomów w high-tech.
Reporter: Ty i Twój zespół Grayson prowadzicie również dogłębne badania w dziedzinie ultraszybkiej technologii laserowej. Jakich przełomów dokonano do tej pory?
Zhang Ke: Laser opracowany przez zespół Graysona jest w rzeczywistości ultraszybkim, pełnopasmowym laserem o wysokiej stabilności, który łączy laser światłowodowy i ultraszybką technologię laserową, w tym ultraszybkie lasery światłowodowe o długości fali 1 mikrona, 1,5 mikrona i 2 mikrony. Koncentrując się na obszarze przestrzeni w skali mikronowej, ma wyjątkowo wysoką moc szczytową i bardzo krótką szerokość impulsu, co nie tylko skutecznie zapobiega konwersji ciepła i dyfuzji termicznej w procesie przetwarzania, ale także realizuje prawdziwe przetwarzanie laserowe „na zimno”, jednocześnie poprawiając W celu poprawy precyzji mikroobróbki nawiązała współpracę z wieloma branżami. Na przykład, we współpracy z technologią mikroelektroniczną, jej wielkoskalowe układy scalone stają się coraz bardziej miniaturyzowane, aby sprostać wyższym prędkościom obliczeniowym i potężnym wymaganiom funkcjonalnym; oraz w lotnictwie, maszynach precyzyjnych, biomedycynie i innych dziedzinach, jego precyzyjne możliwości przetwarzania mają również szeroki zakres. Zastosowanie siły. Obecnie różne formy ultraszybkiej laserowej produkcji mikro-nano przyciągają uwagę wszystkich krajów i stają się „nowym faworytem” tamtych czasów.
Reporter: Jak przewidujesz przyszły trend rozwoju ultraszybkich laserów?
Zhang Ke: W dziedzinie aplikacji rozwój koncentruje się na bardziej wyrafinowanym przetwarzaniu i transformacji cyfrowej. Pierwszym z nich jest miniaturyzacja produkcji i zwiększenie nakładów na produkcję małych, ultraszybkich laserów i systemów mikroprzetwarzania w celu poprawy środowiska przetwarzania i przedłużenia żywotności maszyny. Drugim jest opracowanie oprogramowania do projektowania modeli dla charakterystyki obróbki laserowej i obróbki materiałów oraz wykorzystanie technologii big data do poprawy przetwarzania. Proces jest symulowany w celu uzyskania najlepszego przetwarzania parametrów. Z perspektywy akademickiej opracowanie pełnego wyjaśnienia teoretycznego i odkrycie fizycznej natury oddziaływania lasera z materią w skrajnych przypadkach stanie się ważną podstawą teoretyczną dla ciągłego rozwoju technologii laserowej.
