OmniFire拓展介紹

1、飛秒激光器在器件研究的應(yīng)用

（1）、材料精密微加工：實現(xiàn) “納米級精度 + 無熱損傷”

飛秒激光的脈寬遠短于材料熱擴散時間，能量可在原子 / 分子層面瞬間氣化材料，幾乎無熱傳導(dǎo)，因此能實現(xiàn) “冷加工”，是納米級微結(jié)構(gòu)制作的技術(shù)。

半導(dǎo)體與電子器件加工

核心優(yōu)勢：熱影響區(qū)（HAZ）可控制在 5nm 以下，避免傳統(tǒng)激光加工導(dǎo)致的半導(dǎo)體摻雜區(qū)域熱擴散；高峰值功率可直接氣化難熔材料，無需化學(xué)蝕刻，減少芯片污染。

透明材料內(nèi)部加工

核心優(yōu)勢：飛秒激光可通過 “雙光子吸收” 在透明材料內(nèi)部聚焦（僅焦點處能量達到加工閾值），實現(xiàn) “內(nèi)部刻蝕不損傷表面”。

金屬與復(fù)合材料精細處理

核心優(yōu)勢：超短脈寬可避免金屬熔融變形，切割邊緣無毛刺、無氧化層；高峰值功率可實現(xiàn) “層狀剝離”，精準控制涂層厚度，提升材料的耐磨損、抗腐蝕性能。

（2）、科研探測：捕捉 “飛秒級瞬態(tài)過程” 與創(chuàng)造 “物理條件”

飛秒激光的超高時間分辨率和峰值功率，是研究微觀動態(tài)過程、創(chuàng)造物理環(huán)境的核心工具：

超快光譜與載流子動力學(xué)研究

工作原理：以飛秒激光為 “泵浦光” 激發(fā)樣品，另一束飛秒激光為 “探測光”，通過控制兩束光的時間延遲，捕捉樣品吸收 / 熒光信號的變化，生成 “時間分辨光譜”，計算載流子壽命、反應(yīng)速率等關(guān)鍵參數(shù)。

量子光學(xué)與量子信息研究

核心優(yōu)勢：飛秒激光的短脈沖可精準控制量子態(tài)的激發(fā)時間，避免量子態(tài)的退相干；高峰值功率可實現(xiàn)原子的快速冷卻，為量子計算、量子通信提供實驗基礎(chǔ)。

激光核聚變與物理實驗

工作原理：用多路飛秒激光聚焦于微小靶材，在飛秒時間內(nèi)產(chǎn)生高溫、高壓環(huán)境。

（3）、光通信與傳感：實現(xiàn) “超高分辨率 + 長距離” 探測

飛秒激光的寬光譜特性和短脈沖特性，可提升光通信的帶寬與傳感的分辨率：

光頻梳與高精度頻率測量

工作原理：飛秒激光器可產(chǎn)生 “光頻梳”—— 一系列等頻率間隔的相干光，頻率穩(wěn)定性可達 10?1?量級，可作為 “光學(xué)尺子” 用于精確頻率測量；在光通信中，每個 “梳齒” 可作為一個通信信道，大幅提升帶寬。

分布式光纖傳感

工作原理：將飛秒激光脈沖注入光纖，利用脈沖在光纖中的瑞利散射、拉曼散射信號，通過 “光時域反射（OTDR）” 技術(shù)，分析不同位置的散射信號時間差與強度變化，實現(xiàn)長距離、高分辨率的分布式傳感 —— 飛秒脈沖的短脈寬可將空間分辨率提升至米級以下，遠超傳統(tǒng)納秒脈沖激光的傳感精度。

2、定義

超快光譜（Ultrafast Spectroscopy）是一種利用超短脈沖光激發(fā)樣品，通過捕捉樣品在極短時間內(nèi)的光學(xué)信號隨時間的演化，來研究物質(zhì)微觀動態(tài)過程的光譜技術(shù)。它的核心優(yōu)勢是突破常規(guī)光譜 “無法分辨快速瞬態(tài)過程” 的局限，能 “凍結(jié)” 微觀粒子的動態(tài)行為，揭示原子、分子、載流子在超短時間尺度下的相互作用機制。

非線性光學(xué)（Nonlinear Optics, NLO）是研究強光與物質(zhì)相互作用時，介質(zhì)的光學(xué)響應(yīng)不再與入射光強成正比的現(xiàn)象、機制及應(yīng)用的學(xué)科。它區(qū)別于 “弱光下介質(zhì)響應(yīng)與光強成正比” 的線性光學(xué)，核心是揭示強光場誘導(dǎo)的非正比光學(xué)效應(yīng)，為新型激光光源、光信息處理、高精度傳感等技術(shù)提供理論與技術(shù)支撐。

3、產(chǎn)品主要測試功能特點

（1）、超短脈寬

脈寬遠短于材料熱擴散時間，能量可在原子 / 分子層面瞬間氣化材料，幾乎無熱傳導(dǎo)；同時時間分辨率接近分子振動周期，可捕捉常規(guī)激光無法觀測的瞬態(tài)過程。

（2）、高峰值功率

即使平均功率僅數(shù)瓦，因脈寬極短，峰值功率可輕松達到兆瓦至拍瓦級，聚焦后能量密度可達 101?–1022W/m2。

（3）、高光束質(zhì)量

采用穩(wěn)定諧振腔設(shè)計，光束質(zhì)量因子 M2<1.5，接近理想高斯光束；遠場發(fā)散角≤5mrad，聚焦后光斑直徑可縮小至微米甚至納米級。

（4）、光頻梳特性

飛秒激光器可產(chǎn)生 “光頻梳”—— 一系列等頻率間隔的相干光（梳齒），覆蓋寬光譜范圍，頻率穩(wěn)定性可達 10?1?量級。