Τα υπερμικρά παλμικά λέιζερ, όπως τα λέιζερ femtosecond, γίνονται όλο και περισσότερο εύχρηστες συσκευές plug-and-play κατάλληλες για ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών και βιοϊατρικών εφαρμογών. Πριν από δεκαπέντε χρόνια, αυτά τα λέιζερ ήταν μεγάλα mainframes που απαιτούσαν καθημερινό καθαρισμό των οπτικών , τακτική συντήρηση του νερού ψύξης και συνεχής βελτιστοποίηση των παραμέτρων λέιζερ.
Σήμερα, οι πλατφόρμες στερεάς κατάστασης και οι πλατφόρμες οπτικών ινών που χρησιμοποιούν αποδεδειγμένη τεχνολογία ενίσχυσης ινών φωτονικών κρυστάλλων και αρχιτεκτονικές ενίσχυσης με παλμό κελαηδίσματος έχουν παράγει συμπαγή, αξιόπιστα και χαμηλότερου κόστους λέιζερ femtosecond.
Στις σημερινές υπερβραχείς πηγές, η κοιλότητα λέιζερ είναι αεροστεγής και ακόμη μεγαλύτερες κοιλότητες ενίσχυσης δίσκου ή πλακών περικλείονται για πιο αποτελεσματική απομόνωση από το περιβάλλον. Αυτό σημαίνει ότι τα σύγχρονα υπερταχεία λέιζερ δεν χρειάζονται πλέον χειροκίνητη βαθμονόμηση στο πεδίο και επηρεάζονται λιγότερο από τις αλλαγές στη θερμοκρασία ή την υγρασία.
«Πριν από δεκαετίες, αν φτερνιζόσασταν δυνατά δίπλα σε ένα εξαιρετικά γρήγορο λέιζερ, θα μπορούσε να μην ευθυγραμμιστεί ή να χάσει το κλείδωμα της λειτουργίας», είπε η Heather George, διευθύντρια προϊόντων TRUMPF, «Η έλευση των λέιζερ σποράς με παθητική κλειδαριά, αντί για τη λειτουργία κλειδώματος ενεργού τρόπου λειτουργίας. λέιζερ, κατέστησε δυνατά τα βιομηχανικά εξαιρετικά γρήγορα λέιζερ».
Πλήρεις πηγές λέιζερ femtosecond είναι πλέον διαθέσιμες σε ποικίλα σημεία τιμών, καθώς και ευέλικτες διάρκειες παλμών, ενέργειες παλμών, μέσες ισχύς και παραμέτρους δέσμης.
Πολλά από αυτά τα συστήματα προχωρούν περαιτέρω ενσωματώνοντας χαρακτηριστικά όπως αυτόματη προ-αντιστάθμιση για ανεπιθύμητη ομαδική διασπορά ταχύτητας ή ενσωματωμένους ακουστικο-οπτικούς διαμορφωτές, που επιτρέπουν τον έλεγχο της μέσης ισχύος, της ενέργειας ανά παλμό και του ρυθμού επανάληψης.
"Εκτός από τη μικρή και αργή υποβάθμιση της απόδοσης που σχετίζεται με τη φυσική γήρανση των εξαρτημάτων, το πλήρες λέιζερ δεν απαιτεί περιοδικές ρυθμίσεις ή επαναβελτιστοποίηση από τον χρήστη και θα πρέπει να είναι διαγνωστικό εξ αποστάσεως και να προσφέρει παρέμβαση απομακρυσμένης υπηρεσίας για μεγιστοποίηση του χρόνου λειτουργίας." δήλωσε ο Marco Arrigoni, διευθυντής μάρκετινγκ στην Coherent Corp.
Ενώ τα φιλικά προς τον χρήστη συστήματα υπερταχείας γίνονται όλο και πιο διαθέσιμα, η καλύτερη κατανόηση των παραμέτρων αυτών των λέιζερ μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση της απόδοσης, της ποιότητας και της αποτελεσματικότητας εφαρμογής τους. Τα εξαιρετικά γρήγορα λέιζερ με βάση τις ίνες μπορούν να λειτουργήσουν για χρόνια με λίγη συντήρηση και είναι σχετικά προσιτά. Τυπικά λέιζερ ινών femtosecond με ισχύ εξόδου μικρότερη από 10 W, συχνότητες επανάληψης μεταξύ 80 και 100 MHz και ενέργειες παλμών μεταξύ 10 και 20 nJ κοστίζουν περίπου $50,000, περίπου το ήμισυ της τιμής των προηγούμενων προϊόντων.
Ωστόσο, το κόστος αυξάνεται καθώς αυξάνεται η μέση ισχύς/ενέργεια παλμού. Τα τρέχοντα υπερταχεία λέιζερ έχουν μέση ισχύ μεταξύ 10 και 200 W, πλάτη παλμών μικρότερα από 300 fs, ενέργειες παλμών μεταξύ 0,1 και 2 mJ και ενέργειες ριπής 8 mJ. Οι τιμές αυτών των λέιζερ κυμαίνεται από $80,000 έως $100,000.
Ο Bernhard Wolfring, υπεύθυνος προϊόντων για υπεργρήγορα λέιζερ στην TOPTICA Photonics AG, λέει ότι η σχεδιαστική λύση πρέπει να λαμβάνει υπόψη το κόστος σε σχέση με τα φυσικά χαρακτηριστικά του απαιτούμενου εργαλείου λέιζερ. «Η ελάχιστη απαιτούμενη ισχύς δεν επιτρέπει τη μείωση του κόστους κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο», λέει. "Από την άλλη πλευρά, η μέγιστη απαίτηση ισχύος βοηθά στην αποφυγή υπερμεγέθους του συστήματος από άποψη κόστους και λειτουργικότητας. Το αποτέλεσμα είναι συνήθως μια βέλτιστη ισορροπία μεταξύ σχεδιασμού και κόστους, και σχεδίασης και παραμέτρων, για εξειδικευμένα συστήματα λέιζερ."
Εφαρμογή Πρώτη: Επεξεργασία Υλικών
Τα λέιζερ Femtosecond συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών επεξεργασίας υλικών, όπως η κοπή μεμβράνης για οθόνες επίπεδων πάνελ, η μικροκατεργασία ιατρικών ικριωμάτων και η χάραξη γκοφρέτας.
Οι παλμοί femtosecond οδηγούν σε καλύτερη ποιότητα σε εφαρμογές μικρομηχανικής σε σύγκριση με τους παλμούς pico- ή nan-second, εν μέρει επειδή οι παλμοί femtosecond ελαχιστοποιούν τις επιπτώσεις των θερμικών ελαττωμάτων, όπως οι ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα (HAZ) ή τα συντρίμμια γύρω από την περιοχή επεξεργασίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι υπάρχει μια κατώτατη γραμμή σε αυτά τα πλεονεκτήματα: για τα περισσότερα υλικά, παλμοί μικρότεροι από 350 fs δεν βελτιώνουν την απόδοση μηχανικής κατεργασίας και ενδέχεται να απαιτούν πιο ακριβά οπτικά. Επιπλέον, το ίδιο το πλάτος παλμού είναι μόνο ένα μέρος του προβλήματος.
Ο Hui Imam, διευθυντής στρατηγικού μάρκετινγκ για υπεργρήγορα λέιζερ της NKT Photonics, λέει: "Πιστεύουμε ότι το πλάτος του παλμού μπορεί να είναι λίγο παραπλανητικό. Η σημαντική παράμετρος είναι η μέγιστη ισχύς, η οποία είναι η ποσότητα ενέργειας που παρέχεται σε σύντομο femtosecond. Όσο υψηλότερη είναι η κορυφή ισχύς για έναν δεδομένο σύντομο παλμό femtosecond, τόσο περισσότερο υλικό αφαιρείται με λιγότερη θερμική πρόσκρουση."
Η μειωμένη θερμική επεξεργασία είναι κρίσιμη για υλικά ευαίσθητα στη θερμοκρασία ή μηχανικά, όπως το Nitinol, τα πολυμερή, τα υλικά που εγχέονται με φάρμακα ή τα λεπτά διηλεκτρικά.
Η ενέργεια παλμού και η μέση ισχύς των υπερταχέων λέιζερ ινών περιορίζονται από το όριο βλάβης της ίνας. Οι δομές ενίσχυσης όπως οι ενισχυτές πλάκας και δίσκου μπορούν να παράγουν υψηλότερες παλμικές ενέργειες και μέσες ισχύς. Έρχονται όμως επίσης με μεγαλύτερο αποτύπωμα, υψηλότερο κόστος και πιο αυστηρές απαιτήσεις ψύξης.
Η μέση ισχύς και ο ρυθμός επανάληψης καθορίζουν τη μέγιστη ενέργεια παλμού που μπορεί να επιτευχθεί με έναν μόνο παλμό λέιζερ. Για τις περισσότερες εφαρμογές επεξεργασίας υλικού, η βέλτιστη ενέργεια παλμού εξαρτάται από το λεγόμενο κατώφλι κατάλυσης.
Το κατώφλι ποικίλλει από υλικό σε υλικό, αλλά μόλις η ενέργεια του παλμού υπερβεί το κατώφλι αφαίρεσης του υλικού, η διαδικασία γίνεται κορεσμένη. Στην ουσία, το πλάσμα που δημιουργείται κατά τη διαδικασία της αφαίρεσης απορροφά τους επόμενους παλμούς, γεγονός που αυξάνει τη θερμότητα και μειώνει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας.
"Για την αφαίρεση των περισσότερων υλικών, η τυπική ενέργεια παλμού όταν χρησιμοποιούνται παλμοί femtosecond είναι μεταξύ {{0}},02 και 0,2 mJ." είπε ο Γιώργος.
Η εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα ισχύος των παλμών λέιζερ femtosecond προκαλεί επίσης απορρόφηση δύο ή πολλών φωτονίων στο υλικό, με αποτέλεσμα τρισδιάστατες δομές με λεπτή ανάλυση πέρα από τα όρια της οπτικής περίθλασης. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές τεχνικές μικρο/νανοκατασκευής, η επεξεργασία λέιζερ femtosecond προσφέρει τόσο μέγεθος χαρακτηριστικών σε νανοκλίμακα όσο και τρισδιάστατες αρχιτεκτονικές δυνατότητες.
Η ποσότητα της φωτεινής ενέργειας που μεταδίδεται ανά μονάδα επιφάνειας (που ονομάζεται ροή λέιζερ) καθορίζει την απόδοση του ρυθμού κατάλυσης (mm3/min/W). Για τα περισσότερα υλικά, η βέλτιστη μέγιστη τιμή ροής που συνδυάζει την υψηλότερη ποιότητα επεξεργασίας με την πιο αποδοτική χρήση της φωτεινής ενέργειας είναι περίπου 1 J/cm2.
Ο Jim Bovatsek, Senior Applications Engineering Manager στην MKS Spectra-Physics, λέει, «Οι ροές κάτω από την κορυφή έχουν ως αποτέλεσμα μια απότομη πτώση της απόδοσης, ενώ οι υψηλότερες ροές έχουν ως αποτέλεσμα σταδιακή μείωση της απόδοσης». Αυτό επιτρέπει υψηλότερη απόδοση τρέχοντας με υψηλότερους ρυθμούς επανάληψης, γεγονός που οδηγεί σε υψηλότερη μέση ισχύ.
Σε κάποιο σημείο, ωστόσο, είτε ο βοηθητικός εξοπλισμός κίνησης/σάρωσης δεν κινείται αρκετά γρήγορα, είτε η ικανότητα του υλικού να διαχέει την υπολειπόμενη θερμική ενέργεια είναι ανεπαρκής, είτε και τα δύο, και το αποτέλεσμα είναι μια ζώνη που επηρεάζεται λιγότερο από την ιδανική θερμότητα.
Για υλικά κοπής όπως η νιτινόλη, μια συχνότητα επανάληψης λέιζερ και η ενέργεια παλμού 100 kHz και ~80 μJ, αντίστοιχα, φαίνεται να είναι ένα ανώτερο όριο πριν αρχίσει να σχηματίζεται μια ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ), ενώ μια συχνότητα παλμού μεγαλύτερη από Τα 2 MHz με ισχύ μεγαλύτερη από 100 W μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κοπή πολυμερών μεμβρανών όπως το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο και το πολυιμίδιο, είπε ο Bovatsek.
Εφαρμογή 2: Σήμανση ιατρικών εξαρτημάτων
Τα λέιζερ Femtosecond μπορούν να αποτελέσουν την ιδανική τεχνική λύση για τη σήμανση επαναχρησιμοποιήσιμων ιατρικών συσκευών, εάν ο όγκος παραγωγής αντισταθμίζει την τιμή του λέιζερ.
Υπάρχει μια αυξανόμενη εφαρμογή για τη σήμανση ιατρικών συσκευών με μόνιμους γραμμωτούς κώδικες 2D σε μαύρο ή σκούρο χρώμα, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καταχώριση αυτών των εργαλείων και την παρακολούθηση του πότε καθαρίζονται.
Συνήθως, η σήμανση αυτών των στοιχείων απαιτεί τη χρήση παλμικών λέιζερ νανοδευτερόλεπτου χαμηλότερου κόστους. Αυτοί οι δείκτες έχουν υποστεί χημική επεξεργασία για να είναι ανθεκτικοί στη διάβρωση. Ωστόσο, τα λέιζερ femtosecond παράγουν ένα ανεξίτηλο σημάδι που δεν διαβρώνεται και δεν οξειδώνεται με την πάροδο του χρόνου, επομένως ενδέχεται να μην απαιτούνται πρόσθετα βήματα χημικής επεξεργασίας.
Η επεξεργασία μετάλλων με λέιζερ picosecond ή femtosecond παράγει μικρές περιοδικές δομές σε νανοκλίμακα που εμφανίζονται ως μαύρα σημάδια υψηλής αντίθεσης", λέει ο George at Tonson. Αυτά τα μαύρα σημάδια είναι ανεξάρτητα από τη γωνία θέασης και δείχνουν μαύρη αντίθεση σε οποιαδήποτε γωνία θέασης."
Η έρευνα συνεχίζεται για το εάν οι παλμοί femtosecond μπορούν να επιτύχουν καλύτερη ποιότητα δείκτη από τους παλμούς picosecond. Ωστόσο, οι υψηλότεροι ρυθμοί επανάληψης επιτρέπουν ταχύτερη σάρωση και συνεπώς μικρότερους χρόνους κύκλου. Ως εκ τούτου, οι εφαρμογές ιατρικής σήμανσης πρέπει να λαμβάνουν υπόψη την αντιστάθμιση ταχύτητας και ποιότητας.
Σε μαύρη σήμανση, χαμηλές παλμικές ενέργειες (<0.05 mJ) and high repetition rates (1 MHz) are used," says Daniel Huerta-Murillo, laser applications engineer at Trafotek. Higher pulse energies result in structured materials, while insufficient pulse energy produces low-contrast markings."
Εφαρμογή 3: Συγκόλληση και κοπή
Η επεξεργασία εύθραυστων υλικών όπως το γυαλί είναι μια άλλη αναδυόμενη βιομηχανική αγορά για λέιζερ femtosecond.
Σύμφωνα με τον Antonio Castelo, διευθυντή τεχνολογίας φωτονικής στο European Photonics Industry Consortium (EPIC), η επεξεργασία γυαλιού απαιτεί έναν ακριβή συνδυασμό μήκους κύματος και ενέργειας παλμού. Η αποτυχία χρήσης των σωστών παραμέτρων οδηγεί συχνά στην προσθήκη πρόσθετων βημάτων στίλβωσης στο τέλος της διαδικασίας.
Ο Castelo λέει, "Ορισμένες διεργασίες που χρησιμοποιούνται για γυαλί και πολυμερή υλικά μπορεί να απαιτούν διαφορετικά μήκη κύματος στο εγγύς και στο μέσο υπέρυθρο, και μια πλήρης σειρά λύσεων είναι τώρα διαθέσιμη σε 2- και 3-μικρό."
Η κοπή και η συγκόλληση γυαλιού ή διαφανών εύθραυστων πλαστικών απαιτεί ένα ειδικό οπτικό σύστημα για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου προφίλ παλμού γνωστό ως δέσμη Bessel. Αυτή η δέσμη δημιουργεί μια σειρά γραμμικών εστιών στο υπό επεξεργασία υλικό, παρόμοια με ένα λεπτό μαχαίρι λέιζερ που μπορεί να τροποποιήσει το υλικό με ένα μόνο πέρασμα.
Το μέγιστο πάχος που μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία περιορίζεται από την ενέργεια του παλμού. Όσο πιο παχύ είναι το υλικό, τόσο μεγαλύτερη είναι η απαιτούμενη ενέργεια παλμού.
Για τη συγκόλληση γυαλιού, η ενέργεια παλμού κυμαίνεται από {{0}}.01 mJ έως 0,04 mJ, ανάλογα με τον τύπο του υλικού, και για κοπή γυαλιού, ενέργεια παλμού από 0,1 mJ έως 2 Μπορεί να χρησιμοποιηθεί mJ, ανάλογα με το πάχος του προς επεξεργασία δείγματος", λέει ο Huerta-Murillo της ThruPoint. Η κοπή με λέιζερ γυάλινων πλακών πάχους έως 12 mm έχει ήδη πραγματοποιηθεί στο Εργαστήριο Εφαρμογών Thomson."
Η διάρκεια του παλμού είναι ένας άλλος σημαντικός παράγοντας στην επεξεργασία του γυαλιού. Για παράδειγμα, η κοπή διαφανούς γυαλιού μπορεί να γίνει με παλμούς picosecond. Αλλά για τη συγκόλληση διαφανούς γυαλιού, οι παλμοί femtosecond είναι πιο χρήσιμοι επειδή επιτυγχάνουν υψηλότερη ισχύ αιχμής, η οποία προκαλεί την τήξη του γυαλιού σε μια συγκεκριμένη εντοπισμένη περιοχή.
Εφαρμογή 4: Πολυφωτονική μικροσκοπία
Οι παλμοί femtosecond είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για την επαγωγή εφαρμογών πολλαπλών φωτονίων που είναι πολύτιμες για εφαρμογές βιολογικής και επιστημονικής απεικόνισης, όπως η μη γραμμική μικροσκοπία, η οπτογενετική δύο φωτονίων και η απεικόνιση τριών φωτονίων.
Οι κύριοι τελικοί χρήστες σε αυτές τις αγορές είναι βιολόγοι και νευροεπιστήμονες με περιορισμένο οπτικό υπόβαθρο. Η προσθήκη λειτουργικότητας για την απλοποίηση των εργαλείων λέιζερ είναι ιδιαίτερα ελκυστική για αυτούς τους τελικούς χρήστες.
Πάντα επιστρέφει στην προστιθέμενη αξία για τον χρήστη, τις περισσότερες φορές όσον αφορά την ευκολία χρήσης και τη χρηστικότητα", λέει ο Arrigoni της Coherent. Οι χρήστες στα βασικά εργαστήρια απεικόνισης, που συχνά περιστρέφονται και δεν έχουν εμπειρία, μπορούν να επωφεληθούν από μια πλήρη σουίτα με το κλειδί στο χέρι απόδοση και αποδεχτείτε εύκολα τη διπλάσια τιμή από ένα σύστημα λέιζερ με το κλειδί στο χέρι."
Περίπου το 80 τοις εκατό των επιστημονικών εφαρμογών για υπεργρήγορα λέιζερ υλοποιούνται με λέιζερ με το κλειδί στο χέρι, τα οποία έχουν μέση ισχύ 10 W, συχνότητες παλμών μεταξύ 1 kHz και 10 MHz, πλάτη παλμών που ρυθμίζονται μεταξύ 20 fs και 200 fs και ρυθμιζόμενα μήκη κύματος μεταξύ 200 nm και 1,000 nm.
Για τα λέιζερ femtosecond που στοχεύουν φαινόμενα πολλαπλών φωτονίων σε εφαρμογές βιοεπιστημών, η ενέργεια του παλμού ή η μέγιστη ισχύς είναι συνήθως ο πιο σημαντικός παράγοντας, είπε ο Wolfring. Για να έχετε καλά αποτελέσματα, αυτές οι παράμετροι πρέπει να διατηρούνται σε ένα συγκεκριμένο εύρος. Εάν η ισχύς είναι πολύ χαμηλή, η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας δύο φωτονίων μπορεί να μην είναι επαρκής για την παραγωγή μικροσκοπικών εικόνων με καλή αντίθεση. Εάν οι παράμετροι είναι πολύ υψηλές, η εικόνα του μικροσκοπίου μπορεί να δείξει δείγματα καμένου ιστού.
Γενικά, οι εφαρμογές απεικόνισης πολλαπλών φωτονίων απαιτούν από λέιζερ να εξάγουν δεκάδες έως εκατοντάδες nanojoules ενέργειας μεταξύ 1 και 100 MHz παλμικών συχνοτήτων για την υποστήριξη της γρήγορης σάρωσης εικόνας και την αποφυγή ζημιών σε βιολογικά δείγματα.
Κατ' αρχήν, όσο μικρότερος είναι ο παλμός, τόσο υψηλότερα είναι τα μη γραμμικά φαινόμενα, αλλά η διατήρηση μικρού πλάτους παλμού κατά τη διάδοση μέσω του οπτικού συστήματος είναι ένας σημαντικός παράγοντας. παράμετροι όπως η διασπορά και τα αποτελέσματα αντιστάθμισης γίνονται σημαντικές.
Πώς να ισορροπήσετε το ιδανικό με την πραγματικότητα;
Από τη φασματοσκοπία έως τους υπολογιστές φωτονικής, τα υπερταχεία λέιζερ εξακολουθούν να βρίσκουν νέους τομείς εφαρμογής.
Οι πελάτες σε αυτούς τους τομείς απαιτούν ευελιξία και δυνατότητα συντονισμού από τα λέιζερ τους, αλλά η διάρκεια ζωής των υπερταχέων πηγών δεν ανταποκρίνεται ακόμη στο μέγεθος της αγοράς. Σύμφωνα με τον Florian Emaury, Διευθύνοντα Σύμβουλο της Menhir Photonics, οι αντισταθμίσεις για την παράδοση προϊόντων σε αυτές τις αναδυόμενες αγορές είναι μια πρόκληση που αξίζει να συναντήσετε.
Ο σχεδιασμός υπερταχέων συστημάτων λέιζερ για αυτές τις αγορές πρέπει να εξισορροπεί τις ανάγκες των πελατών με λογικά παραδοτέα όσον αφορά την αξιοπιστία και την κατασκευαστικότητα. Η κατασκευή ενός ισχυρού συστήματος με το κλειδί στο χέρι απαιτεί επαναληπτικά βήματα - ξεκινώντας με τον καθορισμό των ελάχιστων προδιαγραφών που απαιτούνται για την επιθυμητή εφαρμογή.
Ο Emaury λέει ότι οι απαιτήσεις των πελατών είναι πάντα λογικές για αυτό που χρειάζονται, αλλά οι πελάτες σπάνια εξετάζουν αυτό που θέλουν όσον αφορά την αξιοπιστία και την επαναληψιμότητα για το σύστημα που χρειάζονται. Λαμβάνοντας υπόψη το κόστος ιδιοκτησίας του λέιζερ για πολλά χρόνια είναι το κλειδί.
Μελλοντική πρόοδος;
Τα εξαιρετικά γρήγορα λέιζερ γίνονται πιο συμπαγή, εκτός από το ότι είναι πιο εύχρηστα και πιο ανταγωνιστικά. Τα συστήματα που βασίζονται σε ίνες επιτρέπουν πιο ευέλικτη παράδοση δέσμης, η οποία επιτρέπει την εύκολη ενσωμάτωση σε στενές γραμμές παραγωγής, συστήματα μικροσκοπίου ή ιατρικά περιβάλλοντα.
Τα μικρότερα ίχνη επιτρέπουν επίσης την εγκατάσταση υπερταχέων λέιζερ σε μικρότερες συσκευές, όπως οι αρχιτεκτονικές φωτονικών υπολογιστών, όπου η ακρίβεια των υπερμικρών παλμών επιτρέπει στους φωτονικούς μικροεπεξεργαστές να εκτελούν υπολογισμούς ταχύτερα με λιγότερη ενέργεια.
Ο Emaury λέει, «Βλέπουμε αυτήν την αγορά ως μια αγορά με πολύ υψηλή ζήτηση και σκοπεύουμε να παράγουμε εκατοντάδες χιλιάδες, αν όχι εκατομμύρια, λέιζερ ετησίως». Φυσικά, προς το παρόν αυτά τα λέιζερ θα είναι μικρότερα από το μέγεθος ενός κινητού τηλεφώνου, αλλά θα αποτελούν το βασικό συστατικό οποιουδήποτε υπολογιστή υψηλής τεχνολογίας».
Τα λέιζερ που είναι εξειδικευμένα για φωτονικούς υπολογιστές θα πρέπει να παρέχουν ρυθμούς επανάληψης σε επίπεδο gigahertz και να χρονομετρούν με ακρίβεια κάθε παλμό μέσα σε ένα παράθυρο 10fs.
Ενώ αυτή και άλλες αγορές μπορεί να απαιτούν πολύπλοκες παραμέτρους που δεν είναι ακόμη δυνατές με τα σημερινά λέιζερ, οι πρόσφατες προόδους τους τροφοδοτούν νέες εξελίξεις.
Καθώς τα εξαιρετικά γρήγορα λέιζερ εξελίσσονται, η πιο στιβαρή και ευέλικτη απόδοση όσον αφορά τον ρυθμό επανάληψης, το μήκος κύματος και τη διάρκεια παλμού θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε μεγάλη διακοπή στην επέκταση των εφαρμογών τους. Αλλά φαίνεται να υπάρχει κάποιο είδος αμοιβαίου δώρου και λαβής μεταξύ του τρόπου με τον οποίο η τεχνολογία οδηγεί την αγορά.
«Η ανάπτυξη των λέιζερ ινών τα τελευταία χρόνια έδειξε ότι τα νέα μήκη κύματος λέιζερ και τα νέα επίπεδα ισχύος, τα οποία μπορούν να επιτευχθούν μέσω νέων αντιλήψεων όπως η ενίσχυση παλμών με κελαηδήματα, παρέχουν μια σημαντική τεχνολογική ώθηση για τα λέιζερ ινών να εισέλθουν στις τρέχουσες βασικές αγορές». είπε ο Wolfring. Μεταφράστηκε με www.DeepL.com/Translator (δωρεάν έκδοση)
