Amb el desenvolupament continu i la maduresa de la tecnologia làser, els làsers han estat àmpliament utilitzats en la fabricació d'alta gamma, la informació i les comunicacions, les indústries biològiques i mèdiques i de salut, la indústria militar, la defensa i la seguretat nacionals i altres camps. És un dels equips importants per a la competència estratègica d'alta tecnologia en el món actual. En primer lloc, cada vegada més indústries tradicionals es basen en la tecnologia de processament làser per millorar la qualitat de processament dels productes, resoldre problemes que no es poden resoldre mitjançant mètodes i processos de processament tradicionals i completar amb èxit la transformació. Molts països desenvolupats també consideren el desenvolupament de la tecnologia làser com l'àrea prioritària del seu país i donen un fort suport.
Seguint els làsers tradicionals de gas i estat sòlid, l'adveniment i el ràpid desenvolupament de nous làsers com làsers de fibra, làsers semiconductors i làsers de pols ultrashort, òbviament, portarà noves oportunitats i reptes a la indústria i la fabricació. Recentment, el reporter va entrevistar Zhang Ke, un expert d'avantguarda en el camp de l'optoelectrònica a la Xina i CTO de Grayson Industrial Co,, Ltd., per compartir l'aplicació i les perspectives dels làsers ultraràpids tecnològics més avançats de la indústria manufacturera.
Reporter: No va ser fins a la dècada de 1990 que diversos làsers de pols ultrahort tunable van completar la transferència dels laboratoris d'investigació a camps de processament industrial, i van ser àmpliament utilitzats en diferents camps. Com a nova disciplina molt jove, la velocitat de desenvolupament dels làsers ultraràpids és increïble. Cultivant profundament el camp de l'optoelectrònica durant gairebé deu anys, us agradaria introduir els últims avenços en la investigació i el desenvolupament de la tecnologia làser ultraràpida?
Zhang Ke: Després de la posada en marxa i el desenvolupament de la "indústria 4.0" alemanya i "Made in China 2025", la demanda de fabricació de gamma alta, fabricació intel·ligent i fabricació d'alta precisió augmentarà significativament en el futur. La combinació és l'última direcció calenta en la indústria acadèmica i d'aplicacions làser. No obstant això, la fabricació micro-nano de làsers ultraràpids és una categoria temàtica intercalada súper d'avantguarda, que involucra els camps de la maquinària, l'òptica, la física, la química, els materials, etc., i s'utilitza àmpliament en els camps de la defensa nacional, la biologia, la informació, els dispositius mèdics i els automòbils. En altres paraules, la tecnologia làser ultraràpida en el futur estarà involucrada en més disciplines. Preneu el làser ultraràpid amb amplada de pols inferior a 10ps (10-11s) com a exemple. Té els peculiars avantatges d'ultra-fort i ultraràpid, el que fa que el procés de producció tendeixi a extrems en termes de temps i potència màxima, fent que el processament de microestructures s'hagi millorat considerablement, la qual cosa té un enorme motor per al progrés de moltes disciplines i avenços en alta tecnologia.
Reporter: Vostè i el seu equip de Grayson també tenen una investigació en profunditat en el camp de la tecnologia làser ultraràpida. Quins avenços s'han fet fins ara?
Zhang Ke: El làser desenvolupat per l'equip de Grayson és en realitat un làser ultraràpid d'alta estabilitat de banda completa, que combina làser de fibra i tecnologia làser ultraràpida, incloent làsers de fibra ultraràpida amb longituds d'ona d'1 micra, 1,5 micres i 2 micres. Centrant-se en l'àrea espacial a escala de micres, té una potència màxima extremadament alta i una amplada de pols ultracurt, que no només evita eficaçment la conversió de calor i la difusió tèrmica en el procés de processament, sinó que també realitza el processament "fred" làser real, alhora que millora per millorar la precisió de la micromàquina, ha aconseguit la cooperació amb moltes indústries. Per exemple, en cooperació amb la tecnologia de microelectrònica, els seus circuits integrats a gran escala s'estan miniaturitzant per satisfer una major velocitat de computació i requisits funcionals potents; i en aeroespacial, maquinària de precisió, biomedicina i altres camps, les seves capacitats de processament de precisió també tenen un ampli ventall l'aplicació de la força. En l'actualitat, diferents formes de producció ultraràpida de micro-nano làser han rebut atenció de tots els països i s'han convertit en el "nou favorit" dels temps.
Reporter: Com es preveu la tendència de desenvolupament futur dels làsers ultraràpids?
Zhang Ke: En el camp de l'aplicació, el processament més sofisticat i la transformació digital són el focus del desenvolupament. El primer és miniaturitzar la producció i augmentar la inversió per produir petits làsers ultraràpids i sistemes de microprocessament per millorar l'entorn de processament i allargar la vida útil de la màquina. El segon és desenvolupar programari de disseny de models per a característiques de processament làser i materials de processament, i utilitzar la tecnologia de big data per millorar el processament El procés està simulat per realitzar el millor processament de paràmetres. Des d'una perspectiva acadèmica, el desenvolupament d'una explicació teòrica completa i el descobriment de la naturalesa física de la interacció entre làser i matèria en casos extrems es convertirà en una base teòrica important per al desenvolupament continu de la tecnologia làser.
