超短激光脈沖的獨特性——極短脈沖持續(xù)時間，高空間連貫性以及寬光譜—已經(jīng)獲得了一些科學(xué)突破和諾貝爾獎。它們的短脈沖持續(xù)時間可以觸發(fā)甚至控制極快的動態(tài)過程，而它們精湛的空間連貫性帶來優(yōu)異的脈沖聚焦特性。飛秒激光也可以實現(xiàn)光能量的高強(qiáng)度空間和時間聚焦。這樣就為光與物質(zhì)的極端相互作用鋪平了道路——這為阿秒物理學(xué)和非線性光學(xué)的無數(shù)實驗奠定了基礎(chǔ)。激光物理學(xué)家托馬斯•蘇德梅爾相信，下一代超短脈沖激光器(USP)將作為科研和工業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)工具被廣泛接受。
近年來，超短脈沖激光器已經(jīng)向生物學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)軍。它們被用來測量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心理過程，研究催化劑的動態(tài)過程和反應(yīng)機(jī)制，使探測器更加緊湊，并幫助我們了解納米材料。超短脈沖激光器的研究將繼續(xù)成為一個迷人的話題。更簡單、更緊湊、更經(jīng)濟(jì)的超短脈沖激光器將增加對這項技術(shù)的認(rèn)同感，并開拓新的興趣領(lǐng)域。二極管泵浦固態(tài)激光器將取代更復(fù)雜的超短脈沖激光器，比如鈦藍(lán)寶石激光器。并且，平均輸出功率和重復(fù)頻率將出現(xiàn)幾個數(shù)量級幅度的增加，將使得在許多領(lǐng)域開發(fā)創(chuàng)新系統(tǒng)成為可能。
這些發(fā)展也對工業(yè)加工領(lǐng)域非常有利。新材料（如纖維增強(qiáng)基復(fù)合材料、高強(qiáng)鋼、溫敏生物材料和回火薄玻璃）難以用傳統(tǒng)工具進(jìn)行機(jī)械加工。超短激光脈沖可以通過多光子吸收與材料相互作用，因此被稱為“冷加工”。在這個工藝中，脈沖能量在一個很小的層面被吸收，導(dǎo)致從固體到氣體的直接升華。這可以防止損壞周圍的材料，并且在納米或微米范圍內(nèi)實現(xiàn)精密結(jié)構(gòu)加工。傳統(tǒng)材料參數(shù)（如均勻度、吸收性能、揮發(fā)溫度與硬度）在這個過程中只能發(fā)揮次要的作用，這個過程通常可用于任何材料的高精度加工。然而僅到最近，超短脈沖激光器才開始用于工業(yè)生產(chǎn)。這個突破來源于二極管泵浦固態(tài)激光器，它提供足夠的輸出功率和穩(wěn)定性，使其使用具有成本效益。超短脈沖激光器的應(yīng)用潛力是巨大的。可以想象的應(yīng)用包括：高效發(fā)動機(jī)的低摩擦表面結(jié)構(gòu)加工，碳纖維增強(qiáng)塑料，醫(yī)療領(lǐng)域小批量的微型結(jié)構(gòu)加工，還有很多很多......
在未來幾年， 飛秒激光器要延伸到更多的市場。利用光學(xué)頻梳的傳感器系統(tǒng)是一個特別有前途的領(lǐng)域。單個激光器可以同時產(chǎn)生成千上萬的超穩(wěn)定波長 – 這是光譜和測量技術(shù)向前邁進(jìn)的革命性一步。盡管目前飛秒激光器因為過于昂貴和復(fù)雜，還無法應(yīng)用于規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，但是新技術(shù)（如超短脈沖半導(dǎo)體激光器）已經(jīng)為這種激光器在生物技術(shù)、醫(yī)藥和環(huán)保技術(shù)的大批量應(yīng)用提供了巨大的潛力。
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