《超长激光挑战激光技术的传统知识》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2016-07-31
  • 欧盟资助的ULTRALASER项目证明,激光器可以不仅仅是相干光的来源。如果以正确的配置,他们也可以作为一种传输媒介,打开一个发展数组新用途的大门。

    由于在材料科学,工艺技术和基础物理方面的巨大进步,今天,激光已成为一系列行业中使用的无处不在的设备,包括基础科学,制造,工程,电信和医学。

    显然,ULTRALASER项目对超长纤维激光器的物理机制和传统的光纤激光器的非线性物理学的理解上有着重大的贡献。Turitsyn解释说:“我们已经开发了新的工程技术,并探讨了新兴的研究和技术应用。总体而言,该项目推进了光纤激光器运行的物理基础,并揭示了在高速光纤通信,安全通信和激光物理的新的机遇和方向,也涉及在其他科学和技术相关的领域。”

相关报告
  • 《探索 | 激光4D打印技术》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2024-01-25
    • 4D 打印是3D打印的延伸。在4D打印过程中,当暴露于某些刺激,如热,水,或光时,使用可以改变形状的材料创建固体物体。 在昆士兰大学澳大利亚生物工程和纳米技术研究所(AIBN),研究人员已利用液态金属聚合物打印出了四维结构,这种聚合物可以被诱导用红外激光执行一系列机械任务。 图1 AIBN团队Ruirui Qiao(左)和Liwen Zhang开发了一种制备液态金属聚合物用于4D打印的新方法。固体4D结构可以用红外激光操纵成不同的形状 该团队负责人Liwen Zhang和Ruirui Qiao称,他们实验室开发的独特制作方法使他们能够制作出坚固耐用的4D 设计,同时还能够弯曲、抓取、提升和释放重量五倍的物品,或者恢复到预先编程的形状。 Zhang说:“4D 打印技术是对传统3D 打印技术的改进,它增加了一个新的维度——时间维度。我们的方法使我们能够生产智能液态金属,可以定制,成型,并提示随着时间的推移而改变,而不需要电线或电路。” 4D 打印的物品通常是用3D 打印机打印出来的,使用特定的成分赋予成品新的品质和能力。以前的研究已经证明了纳米材料在印刷聚合物中的效用,尽管建立必要的渗透网络的挑战已经导致了形状变化的灵活性和水平受到损害。 目前的工作使用基于镓的球形液态金属纳米颗粒来制备对近红外光有反应的印刷树脂。研究人员将液态金属纳米颗粒与可逆的加成-断裂链转移剂接枝,以实现3D 打印的聚合。重要的是,接枝纳米颗粒可以直接在3D 打印树脂中制备,允许一步打印方法。 产生的物体可以用近红外激光来刺激,以引导材料弯曲、抓取和释放物体。 图2 4D打印出来的固体结构被操纵来完成基本的机械任务,比如抓取和举起重量是自身重量五倍的物体 虽然这项技术还处于早期阶段,4D过程需要60秒来诱导形状变化,大约可重复25种形状。Qiao说,它在软机器人设计或模仿自然运动和互动的技术中有很大的应用潜力。 这可能意味着在航空工程和医疗设备领域的许多应用,包括冠状动脉支架、人造肌肉和其他适应和改变体内形状的设备。 从更广泛的意义上讲,Qiao说,印刷后定制和塑造材料的能力将带来更广泛的制造突破和消费者创新,从气候反应型服装、建筑材料到自组装家具。 Qiao说:“4D打印是一个快速发展的领域,它实际上只受到想象力的限制。”
  • 《德国团队开发用于轻量化建筑结构的激光连接工艺》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2023-04-06
    • 众所周知,现代轻量化结构能够帮助汽车、船舶、铁路和航空航天工业节省燃料和材料,从而减少对环境的影响。同时,轻质面板的制造也比传统方法更快、更便宜。 近日,德国弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所(Fraunhofer IWS)宣布开发出一种方法,可以将这种经过验证的设计原则转移到其他行业。 通过使用激光连接工艺,他们将细丝空心腔结构与盖片焊接在一起,形成轻质的“三明治”夹层板。这种金属结构可以在Fraunhofer IWS的卷对卷工艺中特别高效地进行生产。新技术确保了更高的生产速度,以及轻量化面板的更广泛用途,这为船舶上层建筑、铁路和工厂建筑的建造开辟了新的轻量化构建视角。 基于激光的“三明治电镀”(sandwich plating)方法为工业提供了许多技术、经济和生态潜力。Fraunhofer IWS研究员Andrea Berger表示:“有了这项技术,轻质面板和型材的生产速度和成本效益都比传统方法快得多。此外,新工艺还消除了对粘合剂和其他额外材料的需求,这有利于轻松回收用这一工艺生产的轻质结构。” 如今,许多轻量级建筑商经常会使用空心夹层板,而不是厘米厚的重型钢板。尽管与实心钢相比,它们的重量要轻得多,但对于车辆、飞机或大厅隔墙、天花板来说,它们已足够坚固。在薄钢、铝或塑料的内部结构框架基础上,建筑制造商通常会在两侧焊接或粘合薄板。 来自德国萨克森州的一家大型货车制造公司向Fraunhofer IWS提出了一项挑战,该挑战启动了新的激光轧制工艺:制造商已经在其车辆技术中使用轻质铝型材。 然而,他们所应用的挤压工艺难以适配任意厚薄度的内部薄板,厚度下限约为1.5 mm。但由于人们希望节省尽可能多的材料和重量,这成为了一个难解之题。 面对这一难点,Fraunhofer IWS的研究人员用激光焊接轧机顺利破局。利用这一系统,他们在两个滚轮之间引导轻质内部结构的柔性核心层,覆盖板在顶部和底部滚动。扫描仪控制的激光被从两侧斜定向精确地射入核心层和表面之间的超薄间隙之间。 这时候,他们会精确地加热金属表面。根据所选板材材料的不同,局部温度达到660℃ -1400℃。然后,辊子将轻微熔化的芯层表面和覆盖层牢固地压在一起,使它们永久结合。 环保型的激光加工 这种特别轻的薄板可以在一次通过轧制工艺生产。与高温挤压等传统方法相比,激光焊接节省了大量的能量,因为能量丰富的光只需要将金属表面局部熔化到极薄的厚度。它也适合低成本的大规模生产。 即使是实验室的原型也能达到很高的生产速度。Andrea Berger估计,这种系统发展到工业规模后,每分钟可以生产超过10米的轻质板材。此外,这种机器可以快速转换为新的型材或板材结构。