请教：飞秒激光和激光有什么区别？

pspice

从不同的角度考虑,激光有很多不同的分类方法:比如按照增益介质的不同可以分为气体激光器、固体激光器、染料激光器等。从激光束的时间特性上分类的话，那就是两种：脉冲的和连续的。

顾名思义，连续激光就是激光功率（基本）不随时间变化。脉冲激光的功率随着时间变化的脉冲函数.

飞秒激光是脉冲激光的一种，它的脉冲宽度是飞秒量级的，比如10fs——200fs，脉冲的重复频率是和激光器的腔长相关的，一般是f=腔长/光速；如果有放大级那就另说了。

我不知道wartermoon是笔误还是什么，显然，他的文中混淆了脉宽(Pulse Width)和线宽(Line Width)的概念。

王伟能

谁能对这一句再详加解释一下？所说的热效应不显著是与什么做比较？

我解释一下吧：是同其它激光做比较，如：纳秒激光和皮秒激光。这些激光与物质作用时有很强的热效用，而飞秒激光由于峰值功率高，对物质有蚀除效应

annespring

你还是回去好好看看书吧

miaohai

本人感觉watermoon
回答得不错！

ruinan

原帖由 ethane 于 2005-11-29 00:00 发表

谁能对这一句再详加解释一下？所说的热效应不显著是与什么做比较？

我看了一下，各位的解释不那么确切，
准确的说飞秒加工的热效应是由于它的超短脉宽决定的。物质晶格和晶格之间传热所需时间是100ps量级，电子和晶格的传热时间是10ps量级，一般的纳秒激光和物质作用时，热量是首先被晶格吸收，再热量在晶格之间还有热传递，所以有热的相互作用，即热影响区。
用fs和10ps一下的ps激光器加工时，由于时间太短，激光的能力首先是被电子吸收，电子吸收后将能量传给晶格，而由于激光的作用时间比晶格之间的热相互作用还要短，所以 晶格之间的热传递时没有的（后者相对很小）。这样，单个晶格吸收大量能力后达到汽化温度就消融了。

[ 本帖最后由 ruinan 于 2007-9-3 07:25 编辑 ]

ruinan

原帖由 pspice 于 2005-12-2 05:55 发表
从不同的角度考虑,激光有很多不同的分类方法:比如按照增益介质的不同可以分为气体激光器、固体激光器、染料激光器等。从激光束的时间特性上分类的话，那就是两种：脉冲的和连续的。
顾名思义，连续激光就是激光 ...

hehe  

线宽也能说频谱宽度的。

ethane

原帖由 ruinan 于 2007-9-3 07:20 发表



我看了一下，各位的解释不那么确切，
准确的说飞秒加工的热效应是由于它的超短脉宽决定的。物质晶格和晶格之间传热所需时间是100ps量级，电子和晶格的传热时间是10ps量级，一般的纳秒激光和物质作用时， ...

没想到大家翻出了几年前的帖子，当时我的确在研究这个课题，谢谢大家的热情回复。加几张图来进一步说明一下。

第一张是大概讲一讲当fs laser pulse和固体作用的物理过程，以金晶体为例。其中ruinan 省略了高能电子（平均自由程是17nm）与普通电子的作用以及高能电子的雪崩效应（平均自由程100nm），当然这里和我们的讨论基本没有关系。电子和晶格的作用时间是ps量级，除了热效应之外，还有电效应（简单理解为高能电子贯穿入晶体内部，打破了原来的电荷分布，产生的静电作用，计算结果是在1－2ps）。晶格之间的作用是以纵波（形成时间是50-70ps）和热传导（10ps以上）的形式来传递能量的。



第二张是电子温度的变化。


第三张是晶格温度的变化。在150nm的金晶体中，大概需要100ps达到热平衡。


后两张是根据田的两步简单模型的计算结果（第一步光子与电子作用，第二步电子与晶格作用）。在实验中人们还发现，由于高能电子的雪崩效应，大约20％的电子可以贯穿晶格而不损失能量，因此晶格破坏的实际临界值小于计算值。

[ 本帖最后由 ethane 于 2007-9-3 17:38 编辑 ]

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