Com o rápido desenvolvimento da tecnologia laser, o laser ultrarrápido aparece nos olhos das pessoas. Ele tem um pulso ultracurto exclusivo, características super{1}}fortes e pode obter alto pico de intensidade de luz com baixa energia de pulso. A aparência da tecnologia de amplificação de pulso chilreado (CPA) melhora muito a intensidade do laser ultrarrápido.
Diferente do tradicional laser de pulso longo-e do laser contínuo, o laser ultrarrápido tem um pulso de laser ultracurto, o que torna a largura do espectro do pulso de laser muito grande. Um espectro tão amplo tem aplicações importantes no estudo de níveis de energia atômica, química de ligação a laser e assim por diante.
Para posicionar o ultrarrápido em relação às outras fontes convencionais, pondere oprós e contras de diferentes tipos de laser.
De acordo com as características do pulso de laser ultrarrápido, podemos utilizar o método de bomba-sonda para fotografar a interação entre o pulso de laser e a matéria em diferentes momentos, a fim de obter as características de todo o processo. Este método tem sido aplicado a vários campos, como no estudo da dinâmica de reações de átomos e moléculas e na observação do movimento de elétrons, usando pulso de laser de femtosegundo ou mesmo pulso de attossegundo para observar o processo de reação pelo método de sonda de bomba-.
O regime de attossegundos no extremo é abordado emaplicações de laser pulsado de attosegundo.
Quando a densidade de potência de pico do laser ultrarrápido focado é superior a 1012w/cm2, a intensidade do campo elétrico é maior que a do átomo. Fornece um campo elétrico muito forte e extremamente alto, que pode exceder a força de ligação dos elétrons da banda de valência, fazendo com que o sistema eletrônico de moléculas e átomos mude muito. Usando esta propriedade, podemos estudar os fenômenos peculiares dentro do átomo causados pelo laser ultrarrápido. Além disso, o laser ultrarrápido também apresenta outras características diferentes, como pequena área afetada pelo calor, o efeito pode exceder o limite de difração óptica e excelentes características de seleção espacial.
A interação entre pulsos de laser ultrarrápidos e superintensos e a matéria é um dos tópicos de pesquisa mais ativos da atualidade. Ele tem uma ampla gama de aplicações em novos aceleradores de partículas, fontes de raios X ultrarrápidas de alta energia-e assim por diante. Ao mesmo tempo, contém muitos tópicos de pesquisa teórica e experimental, envolvendo muitos ramos importantes da física, como física do laser, física atômica e molecular, óptica não linear, física de plasma, termodinâmica e assim por diante.
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de pulso de laser ultracurto, pulsos ultracurtos periódicos de alta{0}}intensidade foram produzidos experimentalmente, o que fornece meios experimentais sem precedentes e condições físicas extremas para o estudo da interação entre luz e matéria. Abriu um novo campo de pesquisa da interação entre luz e matéria, produziu a chamada-ótica não linear extrema, enriqueceu enormemente o conteúdo de pesquisa da óptica e expandiu a pesquisa da interação entre o laser e várias formas de matéria, como átomos, moléculas, íons, aglomerados eletrônicos e plasmas para a faixa de campo forte de altamente não linear e relatividade.
No processo de interação entre o laser ultrarrápido e superintenso e a matéria, com a melhoria contínua da intensidade do laser, todos os tipos de efeitos não lineares estão aumentando, como harmônicos de{0}}ordem alta, ionização de limiar, ionização de tunelamento e assim por diante. Além disso, o pulso de laser ultracurto periódico perde as características periódicas únicas do fenômeno ondulatório, o que leva a uma série de novos fenômenos e leis físicas. Ele fornece uma nova ferramenta experimental para controle coerente, óptica não linear e controle do recém-surgido pacote de ondas eletrônicas SUBPERIÓDICA. Ele também fornece uma nova escala de medição de tempo, attosecond, que pode ter um impacto importante em muitas disciplinas.
No aspecto do processamento de materiais, desde o surgimento de um laser ultrarrápido, devido ao seu tempo ultrarrápido e características de alto valor de pico, ele pode concentrar energia com rapidez e precisão na área de ação e realizar o tratamento não-de fusão a quente e frio de quase todos os materiais. As vantagens de alta precisão e baixo dano que o laser tradicional não consegue igualar são obtidas. Essas vantagens exclusivas do laser de microssegundos têm sido amplamente utilizadas em microprocessamento de materiais, fabricação de nanoestruturas, dispositivos de fótons, armazenamento de alta-densidade, bioengenharia médica e assim por diante.
A ciência do laser ultra{0}}rápido é um assunto muito recente, que está às vésperas de um grande avanço. Nos últimos anos, com o avanço e a comercialização de picossegundos de alta potência, laser de femtossegundos e tecnologia de laser ultrarrápido de fibra, o laser ultrarrápido passou do laboratório para a produção e aplicação industrial prática, tornando-se uma tendência importante na academia e na indústria de aplicação de laser.
O laser ultrarrápido pode resolver muitos problemas de processamento que são difíceis de serem alcançados por métodos convencionais, como alto, preciso, nítido, duro, difícil, etc., alcançar incrível capacidade de processamento, qualidade de processamento e eficiência de processamento, e gerar benefícios econômicos e sociais significativos.
Com o lançamento e o desenvolvimento da "indústria 4.0" e do "made in China 2025" na Alemanha, a demanda por manufatura de ponta-, manufatura inteligente e manufatura de alta{3}}precisão aumentará significativamente no futuro, e laser ultrarrápido e tecnologia avançada de processamento micro-nano darão início a novas oportunidades para rápido desenvolvimento. Estima-se que o volume total do mercado do laser ultrarrápido excederá 1,5 bilhão de dólares americanos até 2020.