Con il rapido sviluppo della tecnologia laser, il laser ultraveloce appare negli occhi di' Ha un impulso ultracorto unico, caratteristiche super potenti e può ottenere un'alta intensità della luce di picco con una bassa energia dell'impulso. L'aspetto della tecnologia di amplificazione del polso chirped (CPA) migliora notevolmente l'intensità del laser ultraveloce. Diversamente dal tradizionale laser a impulsi lunghi e laser continuo, il laser ultraveloce ha un impulso laser ultracorto, che rende la larghezza dello spettro dell'impulso laser molto grande. Uno spettro così ampio ha importanti applicazioni nello studio dei livelli di energia atomica, chimica del legame laser e così via. In base alle caratteristiche dell'impulso laser ultraveloce, possiamo utilizzare il metodo pompa-sonda per fotografare l'interazione tra impulso laser e materia in momenti diversi, al fine di ottenere le caratteristiche dell'intero processo. Questo metodo è stato applicato a vari campi, come nello studio delle dinamiche di reazione di atomi e molecole e nell'osservazione del movimento di elettroni, usando l'impulso laser al femtosecondo o persino l'impulso attosecondo per osservare il processo di reazione con il metodo pump-probe. Quando la densità di potenza di picco del laser ultraveloce focalizzato è superiore a 1012 w / cm 2, l'intensità del campo elettrico è maggiore di quella dell'atomo. Fornisce un campo elettrico molto forte ed estremamente elevato, che può superare la forza di legame degli elettroni della banda di valenza, facendo cambiare notevolmente il sistema elettronico di molecole e atomi. Usando questa proprietà, possiamo studiare i fenomeni peculiari all'interno dell'atomo causati dal laser ultraveloce. Inoltre, il laser ultraveloce mostra anche altre caratteristiche diverse, come una piccola area interessata dal calore, l'effetto può superare il limite di diffrazione ottica ed eccellenti caratteristiche di selezione spaziale.
L'interazione tra impulsi laser ultraveloci e super intensi e la materia è attualmente uno degli argomenti di ricerca più attivi. Ha una vasta gamma di applicazioni in nuovi acceleratori di particelle, sorgenti di raggi X ultraveloci ad alta energia e così via. Allo stesso tempo, contiene molti argomenti di ricerca teorica e sperimentale, che coinvolgono molti rami importanti della fisica, come la fisica del laser, la fisica atomica e molecolare, l'ottica non lineare, la fisica del plasma, la termodinamica e così via. Con il continuo sviluppo della tecnologia degli impulsi laser ultracorti, sono stati prodotti sperimentalmente impulsi ultracorti periodici ad alta intensità, che forniscono mezzi sperimentali senza precedenti e condizioni fisiche estreme per lo studio dell'interazione tra luce e materia, Ha aperto un nuovo campo di ricerca di l'interazione tra luce e materia, ha prodotto la cosiddetta ottica non lineare estrema, ha arricchito notevolmente il contenuto di ricerca dell'ottica e ha ampliato la ricerca dell'interazione tra laser e varie forme di materia come atomi, molecole, ioni, cluster elettronici e plasmi alla vasta gamma di campi altamente non lineari e relatività.
Nel processo di interazione tra laser ultra intenso ultraveloce e materia, con il continuo miglioramento dell'intensità del laser, aumentano tutti i tipi di effetti non lineari, come armoniche di alto ordine, ionizzazione di soglia, ionizzazione a tunnel e così via. Inoltre, l'impulso laser periodico ultracorto perde le caratteristiche periodiche uniche del fenomeno delle onde, che porta a una serie di nuovi fenomeni fisici e leggi. Fornisce un nuovo strumento sperimentale per il controllo coerente, l'ottica non lineare e il controllo del pacchetto di onde elettroniche SUBPERIODIC appena nato. Fornisce inoltre una nuova scala di misurazione del tempo, attosecondo, che può avere un impatto importante su molte discipline.
Nell'aspetto della lavorazione del materiale, dall'aspetto di un laser ultraveloce, grazie al suo tempo ultraveloce e alle sue caratteristiche di alto valore di picco, può concentrare rapidamente e accuratamente l'energia nell'area di azione e realizzare il trattamento a freddo non caldo di quasi tutti materiali. Si ottengono i vantaggi dell'alta precisione e del basso danno che il laser tradizionale può' t. Questi vantaggi unici del laser a microsecondi sono stati ampiamente utilizzati nella microprocessazione dei materiali, nella fabbricazione di nanostrutture, nei dispositivi fotonici, nello stoccaggio ad alta densità, nella bioingegneria medica e così via.
La scienza laser ultraveloce è una nuova materia molto giovane, alla vigilia di un'importante svolta. Negli ultimi anni, con la scoperta e la commercializzazione del picosecondo ad alta potenza, del laser a femtosecondi e della tecnologia laser ultraveloce in fibra, il laser ultraveloce è passato dal laboratorio alla pratica produzione e applicazione industriale, diventando una direzione calda nel mondo accademico e nel settore delle applicazioni laser.
Il laser ultraveloce è in grado di risolvere molti problemi di elaborazione che sono difficili da raggiungere con metodi convenzionali, come alta, precisa, nitida, dura, difficile, ecc., Raggiungere un'incredibile capacità di elaborazione, qualità di elaborazione ed efficienza di elaborazione e generare significativi vantaggi economici e sociali benefici.
Con il lancio e lo sviluppo di" industria 4. 0" e quot GG; made in China 2025 quot GG; in Germania, la domanda di produzione di fascia alta, produzione intelligente e produzione di alta precisione aumenterà significativamente in futuro, e il laser ultraveloce e la tecnologia avanzata di elaborazione micro-nano introdurranno nuove opportunità per un rapido sviluppo. Si stima che il volume totale di mercato del laser ultraveloce supererà 1. 5 miliardi di dollari di 2020.