2.8μm波長的中紅外激光器應用廣泛。遙感、通訊、醫療等領域是它的主要應用。這種中紅外激光器逐漸成為研究熱點，如何提高光束質量、提升平均功率較高、提高激光效率是科研工作者研究的課題。
近年來，中紅外激光器針對材料加工（非金屬激光加工：切割、鉆探、表面處理等）、外科手術（微創激光手術）等新技術的應用越來越多，因為它在中紅外應用領域具有獨特的優勢：中紅外激光器可以被材料或分子選擇性吸收，且與紫外線吸收相比，在電子、光子或醫療行業多層設備的激光處理中不影響其他相鄰層。
中紅外是大多數液體、氣體和非金屬（如塑料、眼睛或其他生物組織）的共振的光譜區域。如水、甲烷、二氧化碳和聚合物的強吸收帶大多位于中紅外線區域。當中紅外激光的發射波長與這些材料共振重疊時，這些材料或分子有選擇地吸收激光光譜，可以更好地吸收意味著更好的控制精度、控制效率、加工速度，可應用于手術，也可用于材料處理，還可用于信噪比更優的顯微鏡。本文詳細介紹中紅外激光器的應用。
中紅外激光器的應用——對聚合物的激光處理原理：
CO2波長在9.3μm-10.6μm，已經廣泛用于聚合物加工，而大多數聚合物被激光輻射強吸收在這個光譜范圍內。但CO2激光器只能用于粗加工，因為處理精度受到波長和脈寬（一般＞μs）的根本限制，聚焦后光束直徑隨激光波長成正比增加。原理圖如下：
由于中紅外激光輸出相對于CO2激光器輸出相比，具有較短的波長和較短的脈沖持續時間，因此，3μm左右的中紅外激光激光器對聚合物的精確的提升有很大幫助。聚合物包括PMMA、PET、聚酰胺、尼龍-聚酰胺、PLA、PC。典型的如下：
Femtum中紅外激光器對聚合物的激光處理實例：
光纖激光剝離
隨著現代化工業的迅速發展，激光制造的要求越來越高，要加工的材料的復雜性也在不斷提高。在微電子、醫療和半導體行業，很多要加工物是由不同材料堆疊而成，要求激光必須單獨處理一種材料而不影響其他材料，以確保被加工物質的可靠性。
比如傳統的光纖剝離的過程非常耗時，且工業難度大。在通訊領域中，光纖部件在惡劣的環境中使用，因而必須具有出色的機械性能；在高功率光纖激光行業用到的光纖泵組合器、光纖電纜、光纖類布拉格光柵 （FBG），這些光纖組件必須具有非常高的損傷閾值，且耐高溫。
光纖由核心Core和玻璃材料Clad（大部分是二氧化硅）組成，由聚合物涂層Coating(Polymers)保護。在纖維基部件的制造中，關鍵的部分之一是去除聚合物涂層Coating。當前剝離技術（機械鉗子或化學溶劑）會損壞纖維或影響剝離邊緣質量，導致光纖部件發生不必要的燃燒或斷裂。
雖然CO2激光器可以很容易地使聚合物涂層消融，但會影響聚合物涂層下面的玻璃Clad，從而降低光纖的機械強度和穩定性。Femtum中紅外激光器可以發射約2.8μm的短脈沖被聚合物涂層（如丙烯酸酯）強烈吸收以精確的方式使聚合物消融，而不會影響下面的玻璃Clad，因此不會影響光纖的機械特性，并且無需清潔措施即可保持干凈的邊緣。
1.聚酰胺纖維剝離
使用這種技術可以去除各種類型的聚合物，包括難以用標準技術剝離的聚酰胺涂層纖維。激光剝離的聚酰胺纖維如下圖：
2.聚合物表面波導的激光加工
表面波導可用于不同的應用：溫度或壓力監測、物質識別、濃度水平等。原理是光線通過表面波導引導，強度在另一端測量。如果與波導外表面接觸的物質的折射指數發生變化，則接收端的光線強度也會相應變化。通過描述折射索引與其他參數之間的關系，可以通過表面波導來感知這些參數。
PMMA和聚碳酸酯表面波導精確加工（刻印）過程如下：
Femtum的2.8μm-3.4μm可調快光纖激光器正在成為聚合物生物傳感器處理的第一選擇，因為波長可調，能夠在幾乎任何聚合物中以高效率進行表面波導的加工。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
