Nuolat tobulėjant ir tobulėjant lazerių technologijoms, lazeriai buvo plačiai naudojami aukščiausios klasės gamyboje, informacijos ir ryšių, biologinės ir medicinos bei sveikatos pramonės, karinės pramonės, krašto apsaugos ir saugumo bei kitose srityse. Tai viena iš svarbių strateginių aukštųjų technologijų konkurencijos įrangos šiandieniniame pasaulyje. Pirma, vis daugiau tradicinių pramonės šakų remiasi lazerinio apdorojimo technologija, kad pagerintų produktų apdorojimo kokybę, išspręstų problemas, kurių negalima išspręsti tradiciniais apdorojimo metodais ir procesais, ir sėkmingai užbaigtų transformaciją. Daugelis išsivysčiusių šalių lazerių technologijų plėtrą taip pat laiko prioritetine savo šalies sritimi ir stipriai remia.
Po tradicinių dujinių ir kietojo kūno lazerių atsiradimas ir sparti naujų lazerių, tokių kaip skaiduliniai lazeriai, puslaidininkiniai lazeriai ir ultratrumpų impulsų lazeriai, atsiradimas ir sparti plėtra pramonei ir gamybai akivaizdžiai suteiks naujų galimybių ir iššūkių. Neseniai reporteris kalbino Zhang Ke, pažangiausią optoelektronikos srities ekspertą Kinijoje ir Grayson Industrial Co., Ltd. techninį direktorių, kad pasidalintų pažangiausių technologijų itin sparčiųjų lazerių pritaikymu ir perspektyvomis gamybos pramonėje. .
Žurnalistas: Įvairūs derinami ultratrumpų impulsų lazeriai baigė perkėlimą iš tyrimų laboratorijų į pramoninio perdirbimo sritis ir buvo plačiai naudojami įvairiose srityse tik 1990 m. Kaip labai jauna nauja disciplina, itin greitų lazerių vystymosi greitis yra nuostabus. Jau beveik dešimt metų giliai puoselėjate optoelektronikos sritį, ar galėtumėte supažindinti su naujausia pažanga ultragreitos lazerinės technologijos tyrimų ir plėtros srityje?
Zhang Ke: pradėjus ir plėtoti vokiškus „Industry 4.0“ ir „Pagaminta Kinijoje 2025“, aukščiausios klasės gamybos, pažangios gamybos ir didelio tikslumo gamybos paklausa gerokai padidės ateitis. Kombinacija yra naujausia kryptis akademinėje bendruomenėje ir lazerių taikymo pramonėje. Tačiau itin greitų lazerių mikronano gamyba yra itin pažangiausia dalykų kategorija, apimanti mašinų, optikos, fizikos, chemijos, medžiagų ir kt. sritis, plačiai naudojama krašto apsaugos, biologijos srityse. , informacija, medicinos prietaisai ir automobiliai. Kitaip tariant, itin greita lazerio technologija ateityje bus įtraukta į daugiau disciplinų. Kaip pavyzdį paimkite itin greitą lazerį, kurio impulso plotis yra trumpesnis nei 10ps (10-11s). Jis turi ypatingų pranašumų – itin stiprus ir itin greitas, todėl gamybos procesas linkęs į kraštutinumus laiko ir didžiausios galios atžvilgiu, todėl mikrostruktūros apdorojimas. Labai pagerėjo tikslumas, o tai turi didžiulę varomąją jėgą daug disciplinų ir aukštųjų technologijų laimėjimų.
Žurnalistas: Jūs ir jūsų Grayson komanda taip pat atliekate nuodugnius tyrimus itin greitų lazerių technologijos srityje. Kokie lūžiai buvo padaryti iki šiol?
Zhang Ke: Grayson komandos sukurtas lazeris iš tikrųjų yra didelio stabilumo viso dažnio ypač greitas lazeris, kuris sujungia pluošto lazerį ir itin greitą lazerio technologiją, įskaitant ypač greitus pluoštinius lazerius, kurių bangos ilgiai yra 1 mikronas, 1,5 mikronas ir 2 mikronai. Orientuojantis į mikronų mastelio erdvės plotą, jis turi itin didelę didžiausią galią ir itin trumpą impulsų plotį, o tai ne tik efektyviai išvengia šilumos konversijos ir šiluminės difuzijos apdorojimo procese, bet ir realizuoja tikrą lazerinį „šaltą“ apdorojimą, tuo pačiu pagerindamas. Siekdama pagerinti mikroapdirbimo tikslumą, ji bendradarbiavo su daugeliu pramonės šakų. Pavyzdžiui, bendradarbiaujant su mikroelektronikos technologija, jos didelio masto integriniai grandynai tampa labiau miniatiūriniai, kad atitiktų didesnį skaičiavimo greitį ir galingus funkcinius reikalavimus; o kosmoso, tiksliųjų mašinų, biomedicinos ir kitose srityse jo tikslaus apdorojimo galimybės taip pat turi platų Jėgos panaudojimo spektrą. Šiuo metu įvairios itin greitos lazerinės mikro-nano gamybos formos sulaukė visų šalių dėmesio ir tapo „nauju laikų numylėtiniu“.
Reporteris: Kaip prognozuojate būsimą itin greitų lazerių plėtros tendenciją?
Zhang Ke: Taikymo srityje tobulinamas sudėtingesnis apdorojimas ir skaitmeninė transformacija. Pirmasis – sumažinti gamybą ir padidinti investicijas į mažų itin greitų lazerių ir mikroapdorojimo sistemų gamybą, siekiant pagerinti apdorojimo aplinką ir pailginti mašinos tarnavimo laiką. Antrasis yra sukurti modelio projektavimo programinę įrangą, skirtą lazerinio apdorojimo charakteristikoms ir apdorojimo medžiagoms, ir naudoti didelių duomenų technologiją, kad pagerintų apdorojimą. Procesas imituojamas, kad būtų pasiektas geriausias parametrų apdorojimas. Žvelgiant iš akademinės perspektyvos, išsamaus teorinio paaiškinimo sukūrimas ir lazerio ir materijos sąveikos fizinės prigimties atradimas ekstremaliais atvejais taps svarbiu teoriniu pagrindu nuolat plėtojant lazerių technologijas.
