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超大容量光纤通信中的飞秒激光技术

超大容量光纤通信中的飞秒激光技术
超大容量光纤通信中的飞秒激光技术

超大容量光纤通信中的飞秒激光技术

激光曾被视为神秘之光,并已被人类广泛使用。近年来,科学家研究发现了一种更为奇特的光--飞秒激光,飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段,它在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大。本文介绍了飞秒激光的特点以及飞秒激光技术的应用情况,着重介绍了在超大容量(Tb/s级)光纤通信系统中,飞秒激光技术的关键性。

一、飞秒激光技术概况

超快光学是指皮秒、飞秒光脉冲产生、放大、压缩、测量、控制及其应用的一门具有广泛应用前景的学科,它将对社会经济的发展起到巨大的带动作用。飞秒激光技术是超快光学的核心,是八十年代初期诞生并迅速发展起来的激光前沿研究领域和新的科学技术分支,其发展直接关系到信息科学的进步和物理、化学、生物、材料科学的研究向更深层次的发展,其突出特点是:

1. 脉冲宽度极短,可达飞秒(10-15秒),它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍,是当前人类在实验室条件下能够获得的最短脉冲的唯一技术手段。

2. 经放大后峰值功率极高,可达太瓦(1012W)以上,经聚焦,峰值功率密度可达1018~1020瓦/cm2,其强度超过了原子内部的库仑场。

高功率飞秒激光系统由四部分组成:振荡器、展宽器、放大器和压缩器。在振荡器内,利用一种特殊技术获得飞秒激光脉冲。展宽器将这个飞秒种子脉冲按不同波长在时间上拉开。放大器使这一展宽的脉冲获得充分能量。压缩器把放大后的不同成分的光谱再会聚到一起,恢复到飞秒宽度,从而形成具有极高瞬时功率的飞秒激光脉冲。

由于飞秒激光的超短脉冲宽度,飞秒激光技术已经成为研究物理、化学、生物学中原子、分子的超快过程,揭示微观物质运动规律的基础研究手段。众所周知,物质是由分子和原子组成的,但是它们不是静止的,都在皮秒甚至更短的时间量级里快速地运动着,这是微观物质的一个非常重要的基本属性。飞秒激光的出现使人类第一次在原子和电子的层面上观察到这一超快运动过程。基于这些科学上的发现,飞秒激光在物理学、生物学、化学控制反应、光通讯等领域中得到了广泛应用。特别值得提出的是,由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性,它在病变早期诊断、医学成像和生物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。

由于飞秒激光脉冲的超高峰值功率,飞秒激光技术又是产生激光等离子体、超短X激光、新一代粒子加速器和激光核聚变快速点火的高新技术途径。物质在高强度飞秒激光的作用下会出现非常奇特的现象:气态、液态、固态的物质瞬息间变成了等离子体。这种等离子体可以辐射出各种波长的射线的激光。高功率飞秒激光与电子束碰撞能够产生硬X射线飞秒激光,产生β射线激光,产生正负电子对。利用飞秒激光能够非常有效地加速电子,使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光在医学、超精细微加工、高密度信息储存和记录方面都有着很好的发展前景。高功率飞秒激光还可以将大气击穿,从而制造放电通道,实现人工引雷,避免飞机、火箭、发电厂因天然雷击而造成的灾难性破坏。高功率飞秒激光与物质相互作用,能够产生足够数量的中子,实现激光受控核聚变的快速点火。从而为人类实现新一代能源开辟一条崭新的途径。

人类正在步入知识经济时代与信息化社会。信息的流量以每年34%的速率增长。要有效地利用信息,就要不断提高信息的传输、交换与处理的速度。由于普通电磁波的频率及电子在半导体中速度的限制,信息传输的速率和容量都受到限制。光波的频率是普通电磁波的105倍,光速是半导体材料中电子速度的1000倍,光子还具有空间与波长方面的并行处理能力。因此,以光子作为信息载体的通讯与信息处理技术将成为现代通信的主体。知识经济正是以光学经济为特征。飞秒技术将为光通讯提供高重复频率的超短光源、超快速光开关、光调制器和光控测器。飞秒激光脉冲由于它极短的脉冲宽度和与之相伴的宽带,将为提高光学时分复用和波分复用的信道数目提供方便,从而大大增加光纤通讯的容量。

二、飞秒激光技术对超大容量光通信起关键作用

自从二十世纪八十年代早期以来,光通信技术一直持续飞速发展。信息传送容量不断膨胀,目前的商用光通信系统已经运行于10Gbps的传输速率之上。但是,随着互联网和移动电话应用的爆炸性扩张,目前的通信容量不足以支撑起未来基于多媒体的通信需求。据预测,到2010年,通信系统的传输速率要求达到5-100Tbps 。这种性能要求不可能通过简单的修改目前的系统来达到。目前,要达到这种新一代的Tb/s级超大容量光通信的要求主要有两种途径:

1.密集波分复用DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)

波分复用技术是把不同波长的多个信道用同一根光纤来传输。目前能达到的最新技术指标是:在1550nm波长窗口用的宽带掺铒光纤放大器(WEDFA)使可提供平坦增益的波长范围已

从约30nm加宽到80nm,信道波长间隔已缩至0.25nm。如果实现100 nm范围内间隔0.25nm 的密集波分复用,其复用路数多达400路以上,以每路2.5Gb/s计算即可达1Tb/s。虽然全世界都在积极发展DWDM技术,可是,随着信道数目的增加,DWDM将遇到很大的技术难题而变得不实用,例如信道的管理和监控问题,增益平坦度问题,非线性串扰问题以及复用/解复用问题等。

2.光时分复用OTDM(Optical Time Division Multiplexing)

电子学能达到的数字速率极限一般认为是10Gb/s,称为“电子瓶颈”,为了进一步提高单一信道的比特率,必须通过OTDM来突破“电子瓶颈”的限制。这必须依靠超快和全光器件。要建立一套实用的OTDM系统,可靠、小型、廉价的飞秒光电半导体器件是必不可少的,其中尤其是飞秒激光脉冲光源和飞秒全光开关。

1 ) 飞秒激光脉冲产生技术

要为Tb/s级光通信提供稳定的信号源,激光器必须能产生峰值光强稳定的高重复频率超快脉冲序列。实现飞秒脉冲光源有多种方案,例如:

光纤飞秒激光器

采用超连续光源,超连续光源的产生主要是利用光纤内的各种非线性效应引起谱展宽,综合利用光纤的非线性效应和色散效应引起的孤子效应产生变换极限的超短脉冲,通过光谱切片技术选出一系列不同波长的光源;

采用多波长锁模光纤激光器,即采用光纤光栅或滤波器作为选频器件,或采用色散补偿光纤增加腔内色散实现多个波长振荡,得到多波长输出的锁模脉冲。采用主动锁模掺铒光纤环形激光器(ML-EDFRL)产生锁模超短脉冲序列,通过高饱和输出功率的掺铒光纤放大器(EDFA)将脉冲峰值功率放大到1W以上,然后泵浦超连续光纤,产生宽带、强度平坦的超连续(SC)光谱。这样,通过光学带通滤波器(OBF)就可以取出一系列脉宽可调(皮秒量级到飞秒量级)的近变换极限脉冲

半导体飞秒激光器

采用多个增益开关半导体激光器,通过高速调制产生比调制电脉冲窄得多的光脉冲,通过正色散光纤和滤波器消啁啾技术得到一系列不同波长的变换极限OTDM/WDM光源;采用脉冲碰撞锁模分立封闭异质节多量子井(GRIN-SCHMQW)半导体激光器,可以产生非常稳定的500GHz光脉冲序列。利用谐波同步锁模技术很好的抑制了信号抖动。再对500GHz脉冲利用光纤倍增技术实现1THz的信号源。

最近,日本FESTA实验室通过半导体激光器结合光纤脉冲压缩技术,产生了世界上最短

的光脉冲[3]。飞秒级光脉冲在传播过程中,受到的色散影响将会很严重,必须采取必要的色散补偿措施。FESTA利用色散补偿光纤方法实现了250fs光脉冲的139km的传输。

2 ) 光子节点器件技术

在新一代光通信网络中,光子节点结构的设计是一个关键课题。光子节点需要用到各种各样的光开关,实现光信息系统中大容量信息在网络光路中高速分组切换与选择吸收。这些光开关的动作必须由光子来触发,因为其开关时间要求达到100fs的量级,用电子的方法不可能达到这样的速度。全光开关一般是基于超快非线性光学原理的,最近多种新型的飞秒全光开关受到重视。

激光显示技术的发展现状

目录 摘要 (2) 1引言 (3) 2激光显示技术 (3) 2.1激光显示技术原理 (3) 2.2激光显示技术特征 (4) 2.3激光显示技术类型 (4) 3激光显示技术发展历史 (5) 3.1国内激光显示技术发展历史 (5) 3.2国外激光显示技术发展历史 (5) 4激光显示技术发展现状 (6) 4.1国内激光显示技术发展现状 (6) 4.2国际激光显示技术发展现状 (9) 5总结 (10) 6致谢 (10) 7参考文献 (11)

摘要 激光显示作为新一代显示技术,继承了数字显示技术所有优点,能够最完美的再现自然色彩。本文简要介绍了激光显示技术的原理、特征、类型,并对国内外激光显示技术的发展历史和现状作了介绍。 关键词:激光显示技术、三基色激光、激光三维显示、数字显示技术 Abstract As a new generation of display technology, laser display inherited all the advantages of digital display, and can perfectly reproduce the natural colors. In this thesis, the principle, characteristic and type of laser display technology are introduced briefly. In addition, the developmental history and present status of which laser display is in domestic and overseas area are introduced too. Key words :Laser display technology;Tricolor laser;Three dimension display of laser ;Digital display technology

光纤激光器工作原理及发展

光纤激光器的工作原理及其发展前景 1 引言 光纤激光器于1963年发明,到20世纪80年代末第一批商用光纤激光器面市,经历了20多年的发展历程。光纤激光器被人们视为一种超高速光通信用放大器。光纤激光器技术在高速率大容量波分复用光纤通信系统、高精度光纤传感技术和大功率激光等方面呈现出广阔的应用前景和巨大的技术优势。光纤激光器有很多独特优点,比如:激光阈值低、高增益、良好的散热、可调谐参数多、宽的吸收和辐射以及与其他光纤设备兼容、体积小等。近年来光纤激光器的输出功率得到迅速提高。已达到10—100 kW。作为工业用激光器,现已成为输出功率最高的激光器。光纤激光器的技术研究受到世界各国的普遍重视,已成为国际学术界的热门前沿研究课题。其应用领域也已从目前最为成熟的光纤通讯网络方面迅速地向其他更为广阔的激光应用领域扩展。本文简要介绍了光纤激光器的结构、工作原理、分类、特点及其研究进展,最后对光纤激光器的发展前景进行了展望。 2 光纤激光器的结构及工作原理 2.1光纤激光器的结构 和传统的固体、气体激光器一样。光纤激光器基本也是由泵浦源、增益介质、谐振腔三个基本的要素组成。泵浦源一般采用高功率半导体激光器(LD),增益介质为稀土掺杂光纤或普通非线性光纤,谐振腔可以由光纤光栅等光学反馈元件构成各种直线型谐振腔,也可以用耦合器构成各种环形谐振腔泵浦光经适当的光学系统耦合进入增益光纤,增益光纤在吸收泵浦光后形成粒子数反转或非线性增益并产生自发辐射所产生的自发辐射光经受激放大和谐振腔的选模作用后.最终形成稳定激光输出。图1为典型的光纤激光器的基本构型。 增益介质为掺稀土离子的光纤芯,掺杂光纤夹在2个仔细选择的反射镜之间.从而构成F—P谐振器。泵浦光束从第1个反射镜入射到稀土掺杂光纤中.激射输出光从第2个反射镜输出来。 2.2 光纤激光器的工作原理 掺稀土元素的光纤放大器促进了光纤激光器的发展,因为光纤放大器可以通过适当的反馈机理形成光纤激光器。当泵浦光通过光纤中的稀土离子时.就会被稀土离子所吸收。这时吸收光子能量的稀土原子电子就会激励到较高激射能级,从而实现离子数反转,反转后的离子数就会以辐射形式从高能级转移到基态,并且释放出能量,完成受激辐射。从激发态到基态的辐射方式有2种:自发辐射和受激辐射。其中,受激辐射是一种同频率、同相位的辐射,可

飞秒激光的发展和应用

飞秒激光的发展和应用 (.) 摘要:随着激光技术的研究、开发和应用十分活跃。本文简要介绍了飞秒激光发展、特点及技术研究进展和发展趋势。 关键词:飞秒,激光技术,激光手术,激光武器,飞秒脉冲,飞秒激光 作者简介: 0 引言 20世纪以光科学与工程技术研究为基础所积累的丰硕成果,已在世界范围内对人类现代物质和精神文明做出了巨大的贡献。21世纪将是光子技术进一步大发展的时代,激光技术将成为世界各国竞争的焦点之一,以激光技术为核心的相关产业将成为知识经济时代和信息时代的重要驱动力量。 飞秒激光是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一。飞秒脉冲是如此的短,目前已经达到了4 fs以内(可见光-近红外波段),1飞秒(fs,即10-15 s),仅仅是1千万亿分之一秒,如果将10 fs作为几何平均来衡量宇宙,其寿命仅不过1 min而已。飞秒脉冲又是如此之强,采用多级啁啾脉冲放大(CPA)技术获得的最大脉冲峰值功率可达到100太瓦(TW,即1012 W)甚至皮瓦(PW,即1015 W)量级,其可聚焦强度比将太阳辐射到地球上的全部光聚焦成针尖般大小后的能量密度还要高[1]。飞秒激光完全是人类创造的奇迹。 1 飞秒激光的原理 众所周知,组成物质的分子和原子,每时每刻都在快速地运动,这是微观物质重要的基本属性。飞秒激光产生后,人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下,气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞,能够产生X 射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外,利用飞秒激光能够有效地加速电子,使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用,能够产生足够数量的中子,实现激光受控核聚变的快速点火[2]。 通过对飞秒的研究,除了揭示自然科学的奥妙之外,还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。它的出现为人类提供了前所未有的全新实验手段与物理条件,有着十分广阔的应用前景。 2 飞秒激光的特点 根据飞秒激光超短和超强的特点,大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。 飞秒激光的特点:(1)持续时间极短,只有几个飞秒,是人类目前在实验条件下所能获得的最短的脉冲,所以飞秒激光是无穿透性的,对眼内组织无损伤。(2)具有极高瞬时功率,可达到百万亿瓦。近红外激光脉冲,在经过角膜组织表面时不被吸收,通过调节聚焦透镜和角膜表面相对位置。将脉冲聚焦在预定深度的一个小点上,当每次脉冲达到聚焦点时,触发一次称为激光诱导光衰变作用,多脉冲定位在同一个焦点深度,通过形成一层小直径的气泡来实现切割手术。(3)能聚焦到比头发丝直径还要小的空间区域。每个脉冲的连接的紧密性,决定了切割平面的光滑性。

飞秒激光器在加工铁和钨零件的应用

摘要: 飞秒激光增材制造第一次被证明。具有非常不同的熔融温度和机械性能的纯铁和钨粉末用于演示。制造各种形状的零件,例如环形和立方体,对制造的样品进行微硬度和极限拉伸强度的研究。研究的结果也与由连续激光器制成的类似部件进行比较。发现飞秒激光增材制造可以获得更好的机械性能,而且可以加工以前不能加工的材料。 1、简介 在过去二十年中,增材制造(AM),特别是激光辅助增材制造AM,引起了广泛的关注[1,2]。近年来金属部件的激光增材制造被研究的最多[3,4]。目前,大功率连续激光器(CW)以及一些长脉冲激光器(脉冲持续时间纳秒到毫秒)被广泛应用[4,5]。虽然已经取得了许多突破,但仍然存在许多难题,例如由于热影响区大而缺乏准确性,以及材料种类的限制[6],特别是对于具有高导热性(> 100 W(mK))的高温(> 3000℃)材料,如钨[7]和一些陶瓷[8],需要极高的功率才能使样品完全熔化,这不实际。 超快激光器引起了更多的关注,在诸如材料加工[9],光谱学[10]和生物医学成像等领域有很多重要的应用[11]。区别于其他激光源,超快激光器有极短的脉冲持续时间和极高的峰值功率等特点。像局部温度高,热影响区域小[9]以及能产生极高温度的特点(>7000℃)[12,13],给了飞秒激光器特殊加工的机会,在增材制造中发挥前所未有的作用,最近,我们首次发布由飞秒光纤激光器用于熔化具有极高熔点的材料的研究[14],在此研究中,使用单层粉末来证明高温材料钨(熔化温度3422℃)铼(3182℃)完全熔化的可行性和一些超高温陶瓷(> 3000℃),这项研究展示了在激光增材制造AM中采用飞秒光纤激光器的巨大前景。 在这项工作中,我们将研究扩展到多层熔化或成型零件。第一次由飞秒光纤激光器制造各种形状的零件(环和立方体)。铁和钨粉末用于测试,详细研究了制造零件的机械性能和显微组织,也分析对比了由连续器激光制成的类似零件。 2、实验设置 在我们的实验中,使用了两种类型的激光 - 飞秒激光器和连续激光器。它们是1MHz重复平率飞秒掺镱 Yb光纤激光器(Uranus-mJ,PolarOnyx laser,Inc.,California毫焦高能飞秒光纤激光器)80MHz重复频率飞秒掺镱 Yb光纤激光器(天王星,PolarOnyx激光公司,加利福尼亚州)和连续掺镱Yb光纤激光器。所有激光器的中心波长为1030nm。1MHz和80 MHz激光器分别具有400和350飞秒的脉冲半高宽度(FWHM)。自制选择性激光熔化设置用于测试(图1)。激光束被引导通过声光调制器(AOM),其用于控制激光器的开/关和变化激光功率。配备有F-theta透镜(100mm长焦距)的激光振镜与AOM同步,并用于在粉末表面上扫描激光束。将扫描器安装在电动平台上以控制激光束使粉末表面的位于焦点位置。粉末均匀地分布在具有刀片的基底上。将样品容器安装在z台上并充满氩气以防止金属粉末氧化。扫描一层粉末后,将样品容器降低一定距离,并使用刮刀将新的粉末重新涂覆在其上,新粉末表面保持与上一次相同的高度。 在这里测试了两种材料,铁粉(1-5微米,大西洋设备工程公司,新泽西州)

激光技术的发展与展望

激光技术的发展与展望 "激光"一词是"LASER"的意译。LASER原是Light amplification by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词,在我国曾被翻译成"莱塞"、"光激射器"、"光受激辐射放大器"等。1964年,钱学森院士提议取名为"激光",既反映了"受激辐射"的科学内涵,又表明它是一种很强烈的新光源,贴切、传神而又简洁,得到我国科学界的一致认同并沿用至今。 从1961年中国第一台激光器宣布研制成功至今,在全国激光科研、教学、生产和使用单位共同努力下,我国形成了门类齐全、水平先进、应用广泛的激光科技领域,并在产业化上取得可喜进步,为我国科学技术、国民经济和国防建设作出了积极贡献,在国际上了也争得了一席之地。 一、我国早期激光技术的发展 1957年,王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所--中国科学院(长春)光学精密仪器机械研究所(简称"光机所")。在老一辈专家带领下,一批青年科技工作者迅速成长,邓锡铭是其中的突出代表。早在1958年美国物理学家肖洛、汤斯关于激光原理的著名论文发表不久,他便积极倡导开展这项新技术研究,在短时间内凝聚了富有创新精神的中青年研究队伍,提出了大量提高光源亮度、单位色性、相干性的设想和实验方案。1960年世界第一台激光器问世。1961年夏,在王之江主持下,我国第一台红宝石激光器研制成功。此后短短几年内,激光技术迅速发展,产生了一批先进成果。各种类型的固体、气体、半导体和化学激光器相继研制成功。在基础研究和关键技术方面、一系列新概念、新方法和新技术(如腔的Q突变及转镜调Q、行波放大、铼系离子的利用、自由电子振荡辐射等)纷纷提出并获得实施,其中不少具有独创性。 同时,作为具有高亮度、高方向性、高质量等优异特性的新光源,激光很快应用于各技术领域,显示出强大的生命力和竞争力。通信方面,1964年9月用激光演示传送电视图像,1964年11月实现3~30公里的通话。工业方面,1965年5月激光打孔机成功地用于拉丝模打孔生产,获得显著经济效益。医学方面,1965年6月激光视网膜焊接器进行了动物和临床实验。国防方面,1965年12月研制成功激光漫反射测距机(精度为10米/10公里),1966年4月研制出遥控脉冲激光多普勒测速仪。 可以说,在起步阶段我国的激光技术发展迅速,无论是数量还是质量,都和当时国际水平接近,一项创新性技术能够如此迅速赶上世界先进行列,在我国近代科技发展史上并不多见。这些成绩的取得,尤其是能够把物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件,主要得力于光机所多年来在技术光学、精密机械和电子技术方面积累的综合能力和坚实基础。一项新技术的开发,没有足够的技术支撑是很难形成气候的。 二、重点项目带动激光技术的发展 激光科技事业从一开始就得到了领导和科学管理部门的高度重视。当时中国科学院副院长张劲夫提出建立专业激光研究所的设想,很快得到国家科委、国家计委的批准。主管科技的聂荣臻副总理还特别批示:研究所要建在上海,上海有较好的工业基础,有利于发展这一新技术。1964年,我国第一所,也是当时世界上第一所激光技术的专业研究所--中国科学院上海光学精密机械研究所(简称"上海光机所")成立。当年12月在上海召开全国激光会议,张劲夫、严济慈出席并主持会议,140位代表提交了103篇学术报告。 1964年启动的"6403"高能钕玻璃激光系统、1965年开始研究的高功率激光系统和核聚变研究,以及1966年制定的研制15种军用激光整机等重点项目,由于技术上的综合性和高难度,有力地牵引和带动了激光技术各方面在中国的发展。我国的激光科技事业,虽然也遭遇了"文革"十年浩劫,但借助于重点项目的支撑,

激光的发展历史与前景

激光的发展历史与前景 ——15物01 15075003 邹萌●激光原理 激光是光与物质的相互作用,实质上,也就是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。 微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或者简单地表述为处在某一个能级)上。与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h(h为普朗克常量)。 ●发展历程 激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。 激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的意思是“通过受激发射光扩大”,这已经完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议改称“激光”。 激光的原理早在 1917年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现,但直到 1960 年激光才被首次成功制造。 1958年,美国科学家肖洛(Schawlow)和汤斯(Townes)发表重要论文,并获得1964年的诺贝尔物理学奖。 1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光,这是人类有史以来获得的第一束激光,梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。 1960年7月7日,梅曼宣布世界上第一台激光器诞生。 前苏联科学家尼古拉·巴索夫于1960年发明了半导体激光器。 ●应用前景 激光技术是现代科学技术发展的结果,是20世纪与原子能、计算机、半导体齐名的四项重大发明之一。激光一问世,就获得了飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且推动了许多新兴产业的产生。激光能够使人们有效地利用目前所拥有的先进方法和手段,促进生产力的提高。因此,激光技术是当今工业发展的一个重要趋势。 其中,生命和健康科学是一个非常强劲的市场,因为那里会不断出现的新应用,很多都是基于激光的原理。激光不再只局限为一种外科手术工具,它将会更加广

飞秒激光器的市场调查分析报告

飞秒激光器的市场调查分析报告 院系:信息科学与技术系 专业班:光信0801班 姓名:周紫雁 学号:20081182002 2012年5月

飞秒激光器的市场调查分析报告

摘要 从1980年后期起,超短光脉冲的产生及放大技术迅速发展。飞秒激光的特征是超高速和超高强度,正是由于飞秒激光器的这种优势使飞秒激光器及其在各领域的应用倍受关注。飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。飞秒激光在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大,科学家预测飞秒激光将为新能源的产生发挥重要作用。就目前来说,飞秒激光器在高速光通讯、强场科学、纳米科学、生物医学等领域具有广泛的应用和潜在的市场前景。 本文旨在研究其市场情况以及供需量,可以得出其投放入市场的适用量,从而可以对产品市场的销售商、生产的管理部门提高工参考依据以及为其做长期战略性规划提供参照。本文第一章主要对飞秒激光的物理特性及主要用途进行了概述,第二章通过翻阅资料和统计数据对飞秒激光器国际市场行情分析,第三章通过实际考察以及案例分析,对于飞秒激光器中国市场行情进行了分析。 关键词:飞秒激光市场分析调研

Abstract (Times New Roman字体,小二号加粗,居中) (空一行) The dissolution of labour contract by employer………………………………(小四号Times New Roman字体)……………………………………………………………… Key words(顶格四号Times New Roman字体,加粗):labor contract dissolute by employer dissolute right away(用小四号Times New Roman书写词条,各词条间用两个英文空格隔开,其它格式同中文摘要)

半导体激光器 薄片激光器 飞秒光纤激光器在材料加工领域和太阳能电池领域的应用

半导体激光器薄片激光器飞秒光纤激光器在材料加工领 域和太阳能电池领域的应用 关键词:金属穿孔卷绕激光器、发射极穿孔卷绕激光器、激光烧制接触激光器、SiN / SiO 层掺杂、MWT激光、EWT激光、LFC激光、硅太阳能电池激光设备、薄膜太阳能电池激光设备、太阳能电池薄片激光器、激光焊接、激光打孔、飞秒激光加工、薄片激光器材料加工、高功率飞秒光纤激光器、固体激光器材料加工、激光熔融、激光熔覆、薄片激光器、飞秒光纤激光器、频率脉宽可独立调制 太阳能电池加工(硅太阳能电池) 在硅太阳能电池领域,激光加工在金属穿孔卷绕(MWT)、发射极穿孔卷绕(EWT)、激光烧制接触、SiN / SiO层掺杂方面发挥了重要作用; 金属穿孔卷绕、发射极穿孔卷绕:最高20000个孔/秒,孔直径20~60μm,3~4个脉冲/孔。 激光烧制接触:最高15000接点/秒,接点尺度50~80μm,1个脉冲/接点。 SiN / SiO dielectric layer opening:最高100000接点/秒,熔接直径20~70μm,1个脉冲/接点。(更多半导体激光模块知识可参见深圳顶尖(科仪)的博客)

在薄膜太阳能电池领域,复合物薄膜和基底有多种选择,对于每一种不同的组合所用到的激光加工工艺都是不同的,下面以几个典型的结构为例进行介绍。 a-Si / CdTe type solar cells:结构为玻璃/TCO/发射层/金属,接触点p1和p3层。激光器选用JenLas? fiber ns 10-4。 CIGS type solar cells:结构和a-Si / CdTe type相反。发射极加工:JenLas? fiber ns 10-40或JenLas? D2.fs。 JenLas? disk IR50是45W的红外声光调Q薄片激光器,具有非常好的光束质量,特别适合于各种工业上的微加工。 JenLas? disk IR50 / JenLas? disk IR70 1、波长1030nm, 2、声光调Q 3、平均功率 > 45W/65W 4、宽脉冲宽度,200~2000ns/650~1600ns可调 5、快速,重复频率8~30kHz(高级模式最大100kHz), 6、单脉冲能量高达5/7mJ @8kHz 7、光束质量好M2<1.2 JenLas? mopa N35 1、基本同上 2、固态二极管泵浦调Q激光器,功率35W 3、波长1064nm 4、重复频率30~150kHz 0.2mJ @150kHz 5、OEM设计,运行费用低 6、稳定性 8h ±3%

中国激光技术发展回顾与展望

中国激光技术发展回顾与展望 名称研制成功时间研制人 He-Ne激光器1963年7月邓锡铭等 掺钕玻璃激光器1963年6月干福熹等 GaAs同质结半导体激光器1963年12月王守武等 脉冲Ar+激光器1964年10月万重怡等 CO2分子激光器1965年9月王润文等 CH3I化学激光器1966年3月邓锡铭等 YAG激光器1966年7月屈乾华等 可以说,在起步阶段我国的激光技术发展迅速,无论是数量还是质量,都和当时国际水平接近,一项创新性技术能够如此迅速赶上世界先进行列,在我国近代科技发展史上并不多见。这些成绩的取得,尤其是能够把物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件,主要得力于光机所多年来在技术光学、精密机械和电子技术方面积累的综合能力和坚实基础。一项新技术的开发,没有足够的技术支撑是很难形成气候的。 激光科技事业从一开始就得到了领导和科学管理部门的高度重视。当时中国科学院副院长张劲夫提出建立专业激光研究所的设想,很快得到国家科委、国家计委的批准。主管科技的聂荣臻副总理还特别批示:研究所要建在上海,上海有较好的工业基础,有利于发展这一新技术。1964年,我国第一所,也是当时世界上第一所激光技术的专业研究所——中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)成立。当年12月在上海召开全国激光会议,张劲夫、严济慈出席并主持会议,140位代表提交了103篇学术报告。 1964年启动的“6403”高能钕玻璃激光系统、1965年开始研究的高功率激光系统和核聚变研究,以及1966年制定的研制15种军用激光整机等重点项目,由于技术上的综合性和高难度,有力地牵引和带动了激光技术各方面在中国的发展。我国的激光科技事业,虽然也遭遇了“文革”十年浩劫,但借助于重点项目的支撑,仍艰难地生存了下来并取得可贵的进展。 1、“6403”高能钕玻璃激光系统 1964年启动,最后从技术上判定热效应是根本性技术障碍,于1976年下马。这一项目对发展高能激光技术有历史贡献是不可忽视的,它使我国激光技术的水平上了一个台阶。其成果主要表现在:(1)建成了具有工程规模的大口径(120毫米)振荡—放大型激光系统,最大输出能量达32万焦耳;改善光束质量后达3万焦耳。(2)实现了系统技术集成,成功地进行了打靶实验,室内10米处击穿80毫米铝靶,室外2公里距离击穿0.2毫米铝耙,并系统地研究了强激光辐射的生物效应和材料破坏机理。(3)第一次揭示了强光对激光系统本身的光损伤现象和机制。(4 )第一次深入和理解激光光束质量的重要性和物理内涵,采用了一系列提高光束质量的创新性技术,如万焦耳级非稳腔激光器、片状激光器、振荡—扫瞄放大式激光系统、尖劈法光束质量诊断等。(5)激光元器件和支撑技术有了突破性提高,如低吸收高均匀性钕玻璃熔炼工艺、高能脉冲氙气、高强度介质膜、大口径(1.2米)光学精密加工等。(6)培养和造就了一批技术骨干队伍。 2、高功率激光系统和核聚变研究 1964年王淦昌独立提出激光聚变倡议,1965年立项开始研究。经几年努力,建成了输出功率10(上标10)瓦的纳秒级激光装置,并于1973年5月首次在低温固氘靶、常温氘化锂靶和氘化聚乙烯上打出中子。1974年研制成功我国第一台多程片状放大器,把激光输出功率提高了10倍,中子产额增加了一个量级。在国际上向心压缩原理解密后,积极跟踪并于1976年研制成六束激光系统,对充气玻壳靶照射,获得了近百倍的体压缩。这一系列的重大突破,使我国的激光聚变研究进入世界先进行列,也为以后长期的持续发展奠定了基础 3、军用激光研究 1966年12月,国防科委主持召开了军用激光规划会,48个单位130余人参加,会议制定了包括含15种激光整机、9种支撑配套技术的发展规划。虽未正式批准生效,但仍起了有益的推动作用。此后的几年内,这一领域涌现了一批重要成果。例如:(1)靶场激光距技术初试成功:采用重复频率为20赫兹的YAG调Q激光器,测距精度优于2米,最远测量距离达660公里,加在经纬仪上,可实现对飞行目标的单站定轨。这一成果为以后完成洲际导弹再入段轨迹测量创造了必要条件。(2)红宝石激光人造卫星测

光纤激光器研究进展

收稿日期:2008-10-13. 动态综述 光纤激光器研究进展 申人升,张玉书,杜国同 (大连理工大学物理与光电工程学院,辽宁大连116023) 摘 要: 光纤激光器具有寿命长,模式好,体积小,免冷却等一系列其他激光器无法比拟的优点,近年来受到了来自电子信息、工业加工和国防科技等研究开发领域的高度关注。文章概述了光纤激光器典型的工作原理,阐述了其当前主要研究方向以及国内外研究现状,最后提出了光纤激光器产业化的趋势。 关键词: 光纤;光纤激光器;光子晶体光纤;超短脉冲 中图分类号:TN248 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2009)01-0001-05 Latest Development of Fiber Lasers SH EN Ren -sheng ,ZH ANG Yu -shu,DU Guo -tong (School of Physics and Optoelectronic Technology,Dalian University of Technology,Dalian 116024,C HN) Abstract: Fiber lasers ow n lots of advantages co mpared w ith other lasers,including lo ng life,goo d mode,compactness,etc.Recently,fiber lasers have received increasing ly intensive attention in the applications o f electro nic inform ation,industr y processing and national defense technolog y.T he ty pical principle o f fiber laser is explained and resear ch progr esses about fiber lasers are review ed.Furthermore,the future developm ental trends fo r laser fiber are discussed. Key words: fiber;fiber lasers;photonic crystal fiber;ultrashort pulse 0 引言 光纤激光器诞生于20世纪60年代初,它是伴随着光纤通信技术、光纤制造工艺以及与激光器生产技术的日趋成熟而迅猛发展起来的新型器件。由于其在高速率、密集波分复用(DWDM )通信系统、高精度传感技术和大功率激光加工等方面呈现出潜在的技术优势和广阔的应用前景,所以备受世界各国科研工作者的青睐,现已成为国际学术界的热门研究对象。 光纤激光器与其他类型激光器相比较,其优点为:(1)泵浦功率低、增益高、输出光束质量好;(2)与其他光纤器件兼容,可实现全光纤传输系统;(3)使用光纤作为基体,其结构具有较高的比表面积,因而散热好;(4)体积小,携带方便;(5)光纤激光器可以作为光孤子源,实现光孤子通信。 1 原理与分类 1.1 基本工作原理 图1 所示为典型光纤激光器的基本结构。 图1 光纤激光器基本结构 典型光纤激光器主要由三部分组成:产生光子的增益介质、使光子得到反馈并在增益介质中进行谐振放大的光学谐振腔和激发增益介质的泵浦源。其中,增益介质为掺杂稀土离子的纤芯。 当泵浦光从反射镜1(或光栅1)入射到掺杂光纤芯中时,会被所掺杂的稀土离子吸收。吸收了光子能量的稀土离子会发生能级跃迁,实现/粒子数反 # 1#

飞秒激光术后感言

不得不说24岁的我已经有了12年戴眼镜的历史,眼镜戴久了眼镜会变成鱼眼,眼睛无神,戴上眼镜会被人起外号“四眼妹”“二饼”,吃热饭时,戴着眼镜眼前确是白茫茫的一片,摘掉眼镜之后,远处的建筑物看不清,远处的路人性别也分不清,红绿灯也会晕染成一大片,近视眼除了给我生活上造成不便之外,也使我变的特别自卑,不自信,但是从来没有想过自己会和眼镜真正的说再见。 去年12月份报名参加了屈光手术爱心公益活动,就在1月16日大奖砸到了我的头上,来到医院做了系统的检查,非常幸运的是,我各方面都适合全飞秒激光手术,虽然是免费的,但是心里还是不自觉的对于这次手术的安全性做了一次估量,从里宣传资料和网上查询了解到全飞秒激光手术和其他近视眼手术相比更加精确,更加安全,更加舒适,因此我也更加信任这次手术。 手术当日从进手术室到手术结束,大概不到十分钟的时间,术中医生一直让我盯着前方的绿点看,做完右眼还鼓励我说做的非常完美,别紧张,放松,在那么轻松的环境下不知不觉的做完了手术,术后视力恢复的特别好,坚持滴眼药水,现在左右眼都达到了1.0以上。全飞秒激光手术搬开了我在生活中的“绊脚石”,现在夜间醒来不用戴眼镜就能看清周围的事物,早晨起来洗漱的时候不用趴到镜子上去看自己了,做饭时不用担心自己眼前白茫茫一片了,每当早晨第一缕阳光照到房间时我比以前更敏锐的感觉到阳光的灿烂,甩掉眼镜后的我变的更加有自信,偷偷的跑到镜子跟前会自恋一翻,自言自语的说鼻梁这次不会再委屈你了,甚至会到视力表之前牛哄哄的告诉家人我

现在都能看到倒数第三行了。 现在的我还会不由自主的扶一下眼镜框,反应过来之后心中会偷偷的窃喜,当我把全飞秒激光手术给我生活带来的改变分享到了QQ空间时,朋友同学们在为了我的改变高兴的同时都在问我恢复的效果,我也一一给他们推荐了全飞秒激光手术,我希望身边的每一位朋友同学都能像我一样能够通过全飞秒激光手术挣脱眼镜,让眼睛重获自由,最后感谢公益活动给我的这次机会,让我更加清晰的去看清我眼中的世界。

光纤激光器的特点与应用

光纤激光器的特点与应用 光纤激光器是在EDFA技术基础上发展起来的技术。近年来,随着光纤通信系统的极大的应用和发展,超快速光电子学、非线性光学、光传感等各种领域应用的研究已得到日益重视。光纤激光器在降低阂值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面,已明显取得进步。它是目前光通信领域的新兴技术,它可以用于现有的通信系统,使之支持更高的传输速度,是未来高码率密集波分复用系统和未来相干光通信的基础。 1.光纤激光器工作原理 光纤激光器主要由三部分组成:由能产生光子的增益介质、使光子得到反馈并在增益介质中进行谐振放大的光学谐振腔和可使激光介质处于受激状态的泵浦源装置。光纤激光器的基本结构如图1所示。 掺稀土元素的光纤放大器推动了光纤激光器的发展,因为光纤放大器可以通过适当的反馈机理形成光纤激光器。当泵浦光通过光纤中的稀土离子时,就会被稀土离子所吸收,这时吸收光子能量的稀土原子电子就会激励到较高激射能级,从而实现离子数反转。反转后的离子数就会以辐射形式从高能级转移到基态,并且释放出能量,完成受激辐射。从激发态到基态的辐射方式有两种,即自发辐射和受激辐射,其中受激辐射是一种同频率、同相位的辐射,可以形成相干性很好的激光。激光发射是受激辐射远远超过自发辐射的物理过程,为了使这种过程持续发生,必须形成离子数反转,因此要求参与过程的能级应超过两个,同时还要有泵浦源提供能量。光纤激光器实际上也可以称为是一个波长转化器,通过它可以将泵浦波长光转化为所需的激射波长光。例如掺饵光纤激光器将980nm的泵浦光进行泵浦,输出1550nm的激光。激光的输出可以是连续的,也可以是脉冲形式的。 光纤激光器有两种激射状态,三能级和四能级激射。三能级和四能级的激光原理如图2所示,泵浦(短波长高能光子)使电子从基态跃迁到高能态E4或者E3,然后通过非辐射方式跃迁过程跃迁到激光上能级E43或者E3 2,当电子进一步从激光上能级跃迁到下能级E扩或者E3,时,就会出现激光的过程。

激光技术的现状及发展前景论文

激光切割技术的现状与发展 班级:13光信1 姓名:邱丽芬学号:1311122107 {摘要}:介绍了我国国内激光切割设备的现状和激光切割技术的发展前景,简要介绍激光切割原理,提出了该技术的发展目标及需要解决的问题。 {关键词}:激光切割设备国内市场激光切割机现状发展前景 引言 近年来,激光切割加工技术发展很快,国际上每年都以20%~30%的速度增长。我国1985 年以来,更以每年25 %以上的速度增长。由于我国激光工业基础较差,激光加工技术的应用尚不普遍,激光加工整体水平与先进国家相比仍有较大差距,相信随着激光加工技术的不断进步,这些障碍和不足会得到解决。激光切割技术必将成为21 世纪不可缺少的重要的钣金加工手段。激光切割加工广阔的应用市场,加上现代科学技术的迅猛发展,使得国内外科技工作者对激光切割加工技术进行不断探入的研究,推动着激光切割加工技术不断地向前发展。 一.我国激光切割设备与现状 全球激光制造技术发展飞速,我国与国际激光技术水平的差距有所增大,高端的激光加工成套装备几乎全部依赖进口,致使国外激光制造装备在我国市场的占有率高达70%。预计未来10年内,我国对这些高性能激光切割系统的市场需求量将达到100亿元。如此迫切和巨大的市场需求反应出激光加工的手段已经覆盖到国民经济各个重要领域,同时也影响着国防、航空航天等关键技术的突破,我们不仅仅是解决目前国内该产品的空白,同时也旨在解决激光加工领域多层面技术核心问题,如激光数控、激光机床新型结构、高质量激光加工的技术瓶颈等。 从中小功率激光切割设备取代传统加工工艺的优势来分析,与传统刀具机床设备相比,激光设备采用无接触的热加工方式,具有极高的能量聚集性、光斑细小、热扩散区少、个性化加工、加工品质高、无“刀具”磨损等优势,激光切口光滑无飞边,一些柔性材料自动收口,无变形,加工图形可通过计算机随意设计和输出,无需繁杂的刀模设计和制作。

光纤激光器的前世今生

光纤激光器的前世今生 ?光纤激光器定义 光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。 光纤激光器应用范围非常广泛,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水、包层以及深度焊接)、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设,作为其他激光器的泵浦源等等。 光纤激光器发展史 早期对激光器的研制主要集中在研究短脉冲的输出和可调谐波长范围的扩展方面。今天,密集波分复用(DWDM)和光时分复用技术的飞速发展及日益进步加速和刺激着多波长光纤激光器技术、超连续光纤激光器等的进步。同时,多波长光纤激光器和超连续光纤激光器的出现,则为低成本地实现Tb/s的DWDM或OTDM传输提供理想的解决方案。就其实现的技术途径来看,采用EDFA放大的自发辐射、飞秒脉冲技术、超发光二极管等技术均见报道。 目前国内外对于光纤激光器的研究方向和热点主要集中在高功率光纤激光器、高功率光子晶体光纤激光器、窄线宽可调谐光纤激光器、多波长光纤激光器、非线性效应光纤激光器和超短脉冲光纤激光器等几个方面。 1962年世界上第一个GaAs半导体激光器问世以来,已有四十余年的历史,现在半导体激光器已广泛地应用于激光通信、光盘存储、激光检测等领域。 随着半导体激光器连续输出功率的日益提高,其应用范围也不断扩大,其中大功率半导体激光器泵浦的固体激光器(DPSSL)是它最大的应用领域之一。这一技术综合了半导体激光器与固体激光器的优点,不仅将半导体激光器的波长转换为固体激光器的波长,而且伴随光束质量的改善和光谱线宽的压缩,以及实现脉冲输出等。https://www.doczj.com/doc/8a14535094.html,/半导体激光器体积小、重量轻,直接电子注入具有很高的量子效率,可以通过调整组份和控制温度得到不同的波长与固体激光材料的吸收波长相匹配,但它本身的光束质量较差,且两个方向不对称,横模特性也不尽理想。而固体激光器的输出光束质量较高,有很高的时间和空间相干性,光谱线宽与光束发散角比半导体激光小几个量级。对于DPSSL,是吸收波长短的高能量光子,转化为波长较长的低能量光子,这样总有一部分能量以无辐射跃迁的方式转换为热。这部分热能量将如何从块状激光介质中散发、排除成为半导体泵浦固体激光器的关键技术。 为此,人们开始探索增大散热面积的方法。深圳市星鸿艺激光科技有限公司专业生产激光打标机,激光焊接机,深圳激光打标机,东莞激光打标机 ?方法之一就是将激光介质做成细长的光纤形状。 所谓光纤激光器就是用光纤作激光介质的激光器,1964年世界上第一代玻璃激光器就是光纤激光器。由于光纤的纤芯很细,一般的泵浦源(例如气体放电灯)很难聚焦到芯部。所以在以后的二十余年中光纤激光器没有得到很好的发展。随着半导体激光器泵浦技术的发展,以及光纤通信蓬勃发展的需要,1987年英国南安普顿大学及美国贝尔实验室实验证明了掺铒光纤放大器(EDFA)的可行性。它采用半导体激光光泵掺铒单模光纤对光信号实现放大,现在这种EDFA已经成为光纤通信中不可缺少的重要器件。由于要将半导体激光泵浦入单模光纤的纤芯(一般直径小于10um),要求半导体激光也必须为单模的,这使得单模EDFA难以实现高功率,报道的最高功率也就几百毫瓦。

激光技术论文:飞秒激光治疗近视技术的应用讲解

激光治疗近视的技术 课程:原子物理与量子力学 学院:国防科技学院 班级:辐射 1003 姓名:高阳 学号:20100578 激光治疗近视技术的应用 [摘要 ]准分子激光治疗近视眼手术经过近二十年的发展,使全球上千万近视眼患者顺利摘掉了眼镜。此项技术经历了 prk 、 ik 、 ek 、 tk 四个发展阶段,目前已经达到了相当高的水平。然而普通激光手术仍有一个关键环节未能得到完善的解决,就是角膜瓣制作环节,而这一环节又是直接关系到激光手术安全性、术后效果的关键环节。直至飞秒激光手术出现,这一激光手术历史遗留问题才得以彻底解决。近视手术史也进入了一个新的时代——全程无刀近视手术时代。本文通过对飞秒激光治疗近视技术的介绍及应用,为广大患者了解飞秒激光手术的特点和优势,提供新的认识。 [关键词 ]激光技术飞秒激光近视 我国目前总近视人口高达 4亿, 青少年近视人口超过 1.5亿,小学、初中、高中和大学生中近视比例分别超过 25%、 50%、 70%和 75%。当前,近视已成为一个公共健康问题。一、近视治疗的方法和现状 矫正近视方法通常有三种:(1镜片矫正:包括框架眼镜、角膜接触镜; (2眼内屈光手术:透明晶体摘除术、有

晶体眼的人工晶体植入术; (3角膜屈光性手术:放射状角膜切开术(rk 、准分子激光切削术(prk 、准分子激光原位角膜磨镶术 lasik(简称 ik 、准分子激光上皮下角膜磨镶术 lasek(简称 ek 、虹膜识别旋转定位 +波前像差引导的准分子激光近视手术 torsion lasik(简称 tk 等。 准分子激光治疗近视是眼科领域一项革命性成果,这项技术从 1986年开始,在理论和实践中不断地摸索前进。到目前为止,在全球范围内已发展到极高的水平,成为一项真正造福于广大近视患者的技术。我国每年有近 90万的近视患者通过准分子激光手术一劳永逸地摘掉了眼镜,治疗后达到了参军、就业、升学、考公务员对视力的要求。 二、近视激光手术治疗存在的问题 近视激光手术在临床应用过程中不断更新升级,从最初的 prk 发展到 lasik 手术,再改良出现 lasek ,其发展速度非常快。 在眼的屈光系统中, 角膜的屈光力占全部屈光力的 70%, 角膜屈光力的轻度改变,能明显影响近视的度数。 prk 及 lasik 两种手术正是通过切削中央角膜,使之变薄而降低其屈光力来达到矫正近视目的的。 prk 多应用于治疗中低度近视,但由于破坏了角膜的正常解剖结构,术后可出现角膜上皮下雾状浑浊、青光眼或高眼压、眩光和回退等并发症。 lasik 可以保持前部角膜组织的正常解剖结构,能够减轻术 后角膜组织愈合反应所引起的上皮下浑浊和屈光回退,预后性较好,术后恢复和稳定性也较好,适合于中高度近视和近视散光的治疗。但 lasik 也可能出现并发症,如感染、欠矫或过矫、角膜穿透、医源性角膜散光、继发性圆锥角膜、角膜瓣不规则、眩光,等等。这些并发症如果及时发现并处理得当,大部分不会留下后遗症,也不会影响疗效。但是有些并发症确实妨碍视力恢复,比如术前近视术后过矫成高度近视;或术前无散光,术后成为高度散光,等等。如果手术致存留的角膜太薄,则无法采用再次手术予以补救。又如,术中角膜穿透或术后继发严重的圆锥角膜,都可能令患者不得不接收角膜移植手术,给患者带来新的麻烦。

飞秒激光技术带来内存读取革命

飞秒激光技术带来内存读取革命 2012-08-16 09:15:33 文章来源:互联网 衡量企业级内存的重要性主要体现在高效率、高稳定性和较小的占用空间上。而内存计算目前已实现的应用就是对传统数据处理方式的加速。相对于磁盘来说,内存的读写速度要快很多倍。即便如此,现在内存的价格也在日渐便宜,而容量却要不断增加,以应对计算机的快速发展。 正因为如此,在服务器和企业级应用领域,集成度、稳定性以及纠错能力更高的内存产品一直是模组厂商的主要利润来源之一。但是内存计算简单停留在现有的技术层面是无法满足日益增长的要求的。于是更多的新兴技术被发现并利用起来。 图1 电子自旋 来自法国的研究人员,对于内存读写计算早已有了不少的研究。他们发现了一种“飞秒”激光的技术,可以使读/写过程加快10万倍。 这个技术的核心实现点是自旋电子学。说到自旋电子学,可能有很多网友会比较陌生。其实自旋电子学也叫做磁电子学。它利用电子的自旋和磁矩,使固体器件中除电荷输运外,还加入电子的自旋和磁矩。 虽然这是一门新兴的学科和技术,但是利用自旋电子学的原理,可以实现像是磁性随机内存、自旋场发射晶体管等,因此也是很多研究人员所感兴趣的原因。

图2 自旋电子学 新的技术有时必然会存在一些不能解决的问题,像是自旋电子学就存在一个很明显的问题,被用于检测数据位的磁传感器速度很慢。但是这个技术可以利用激光加速硬盘光碟的存储I/O的方法,通过该激光产生超快激光脉冲来改变电子自旋,加快读/写过程。 法国研究人员的这个加快内存读写的技术虽然在业界引起了不小的反响,并因此获得了诺贝尔物理学奖,但是有人却认为这是个纸上谈兵、无法应用于生活的“鸡肋”。 因为目前这项研究一直是在零下233度的实验环境下进行的。而室温才是生产可行处理器或内存设备的重要要求,室温的环境下,研究人员无法产生同等的效果。即便如此,不得不承认的是,虽然环境的问题暂时没有办法解决,但是至少研究人员已经知道如何增加通道中电子的自旋寿命。相信随着更深入的研究,这个技术能真正的应用于产品中。 利用半导体带来闪存读写的新革命 对于这个研究发现,IBM的研究人员认为,他们的技术突破为创造晶体管和非易失性存储打开了大门,这将大大降低现在NAND闪存技术的功率。并且他们也根据这个技术方向,自己得出了新的研究结果。 经过IBM研究院和瑞士苏黎世联邦理工学院的固态物理实验室共同研究发现,他们可以通过改变电子在其空间中的相对轴向(向上或向下),用它代表数据位。利用超短激光脉冲监测一小块地方内成千上万电子同时产生的自旋,将电子自旋周期延长30倍至1.1纳秒。 图3 脉冲改变自选周期

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