尽管在过去的几十年里,人们对激光及其应用进行了大量的研究,但却很少有方法能够准确、有效、直接地观察到它们与材料相互作用的细节。研究人员首次找到了一种从生产用激光获取数据的方法,这种方法使用的是低成本的设备,可以极大地提高用激光切割或蚀刻物品的准确性。鉴于激光无处不在,这可能会在实验室、商业和工业应用方面产生广泛的影响。
激光在现代世界的应用非常广泛。其中一个特别重要的领域是制造业,杏耀代理开号原因是激光操作的精度远远高于等效的物理工具。然而,这种精确度在理论上可能更高,
杏耀的体会 ,从而导致新一代无法想象的技术。不过,还有一些障碍需要克服。提高激光精度的一个重要方法是,是否有更好的方法来获得激光与材料相互作用的反馈。这样,在生产激光器的切割和蚀刻动作中将有更大的控制和更少的不确定性。到目前为止,这个问题被证明出奇地难解决。
为了测量激光切割到表面的深度,通常需要进行数十或数百个深度读数。这对于快速、自动化的激光生产系统来说是一个巨大的障碍。”东京大学物理系的Junji Yumoto教授说。“因此,我们发明了一种新的方法来确定和预测激光脉冲产生的孔的深度,这种方法是基于一次观测而不是几十次或数百次。这一发现是提高激光加工可控性的重要一步。”
Yumoto和他的团队想知道如何利用尽可能少的信息来确定激光孔的深度。这促使他们研究所谓的激光脉冲通量,即脉冲在给定区域内传递的光能。直到最近,都需要昂贵的成像设备来观察这种通量,而这种仪器通常缺乏足够的分辨率。但由于电子和光学领域的发展,相对简单的树莓派2型相机就足够完成这项工作了。
当他们的测试激光设备在蓝宝石上打一个洞时,杏耀拿代理摄像机直接记录了激光脉冲的通量分布。然后用激光显微镜测量孔的形状。通过叠加这两个结果,并使用一些现代的数值方法,该团队产生了一个大而可靠的数据集,可以准确地告诉你通量和井深之间的关系。
Yumoto说:“这相当于从一次测量中提取了大约25万个数据点。”“我们的新方法可以有效地为机器学习和新的数值模拟方法提供大数据,以提高激光加工的精度和可控性。”