飞秒激光器的主要特征参数有哪些？
发布时间：2021-01-28 10:29
飞秒是一种时间单位，1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，即1e15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e12秒）。它有多快呢？我们知道，光速是30万千米每秒，即3×10^8m/s。而在1飞秒之内，光只能走0.3 μm，这只是不到一根头发丝的百分之一。
自飞秒激光器产生以来，对飞秒激光器产生和发射的研究已经发展得很成熟，国产飞秒激光器发展现状随着飞秒激光器应用的广泛深入，对飞秒激光器参数的定量测量也越来越重要。光束质量的定义、各种实际测量方法的比较、任意光束经实际光学系统的传输是光束传输领域有待解决的基本问题。20世纪90年代初Siegman对描述飞秒激光器光束质量的2M因子给出较为完整的理论，对光束主要特征量如光束质量、束宽和远场发散角及其传输变换的研究也进入了一个新的层次，已延拓至非衍射转换极限非高斯光束的实际任意光束。
我们日常生活中的时钟时间的分辨率是秒，而这台飞秒激光器对时间的分辨率可以达到飞秒的程度，所以叫做飞秒激光器。飞秒激光器的主要特征参数当一台机器对时间的分辨率达到一定的程度时，它就可以看到许多我们平时用肉眼看不到的运动细节。比如，我们在影视器材的帮助下，就可以看到一个非常奇妙的世界。
飞秒激光器是一种脉冲飞秒激光器。飞秒是指的脉冲持续时间。这和脉冲的频率不是一回。脉冲的频率是指1s内，飞秒激光器发出的脉冲数目。飞秒激光器器对时间的分辨率远远高于影视器材，经计算，这台飞秒激光器已经获得了人类在实验室中所能获得的世界上最短的脉冲。通过它，我们可以看到更快速、更微妙的运动，例如绿色植物的光合作用过程、细胞的分裂过程、电子围绕原子运动的过程等等。
飞秒激光器应用可分为两类：一类是飞秒激光器作为信息的载体的应用；一类是飞秒激光器作为能量的载体的应用。具体的说其应用有，工业飞秒激光器材料加工、飞秒激光器焊接、飞秒激光器切割等等。这些都归因于飞秒激光器的主要特征参数有哪些？
1、单色性好：普通光源发射的光子，在频率上是各不相同的，所以包含有各种颜色。而飞秒激光器发射的各个光子频率相同，因此飞秒激光器是最好的单色光源。
2、相干性好：由于受激辐射的光子在相位上是一致的，再加之谐振腔的选模作用，使飞秒激光器束横截面上各点间有固定的相位关系，所以飞秒激光器的空间相干性很好（由自发辐射产生的普通光是非相干光）。飞秒激光器为我们提供了最好的相干光源。
3、方向性好：飞秒激光器束的发散角很小，大约只有0.001弧度，几乎是一平行的光线，飞秒激光器照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右。而普通光源发出的光射向四面八方，为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置，但即便是最好的探照灯，如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1000公里以上。
4、亮度高：飞秒激光器的亮度可比普通光源高出1012－1019倍，是目前最亮的光源，强飞秒激光器甚至可产生上亿度的高温。
但是，这些过程还无法形成影像，飞秒激光器的主要特征参数只能以波纹的形式将它们展示出来。不过，专业人员还是可以通过飞秒激光器做许多事情的，科学家正在研究如何将它应用于检查人体内的癌细胞。
由于飞秒激光器对空间的分辨率也是极高的，以至于可以追上围绕原子核运动的电子，并将它们一个个打掉，仅剩一个孤立的原子核存在。
