مع التطور المستمر والنضج لتكنولوجيا الليزر ، تم استخدام الليزر على نطاق واسع في الصناعات المتطورة والمعلومات والاتصالات والصناعات البيولوجية والطبية والصحية والصناعة العسكرية والدفاع الوطني والأمن وغيرها من المجالات. إنها واحدة من المعدات المهمة للمنافسة الاستراتيجية عالية التقنية في العالم اليوم. أولاً ، تعتمد المزيد والمزيد من الصناعات التقليدية على تقنية المعالجة بالليزر لتحسين جودة معالجة المنتجات ، وحل المشكلات التي لا يمكن حلها من خلال طرق وعمليات المعالجة التقليدية ، وإكمال التحول بنجاح. تعتبر العديد من البلدان المتقدمة أيضًا أن تطوير تقنية الليزر هو مجال الأولوية لبلدهم وتقدم دعمًا قويًا.
بعد الليزر التقليدي للغاز والحالة الصلبة ، من الواضح أن ظهور الليزر الجديد والتطور السريع له مثل الليزرات الليفية وأشباه الموصلات والليزر النبضي فائق القصر سوف يجلب فرصًا وتحديات جديدة للصناعة والتصنيع. في الآونة الأخيرة ، أجرى المراسل مقابلة مع Zhang Ke ، وهو خبير متطور في مجال الإلكترونيات الضوئية في الصين و CTO في Grayson Industrial Co.، Ltd. ، لمشاركة تطبيق وآفاق أحدث تقنيات الليزر فائق السرعة في الصناعة التحويلية .
المراسل: لم يكن حتى تسعينيات القرن الماضي أن أكملت العديد من أنواع الليزر النبضي شديد القصر القابل للضبط الانتقال من المعامل البحثية إلى مجالات المعالجة الصناعية ، واستخدمت على نطاق واسع في مجالات مختلفة. باعتباره تخصصًا جديدًا جديدًا ، فإن سرعة تطوير الليزر فائق السرعة مذهلة. زراعة بعمق في مجال الإلكترونيات الضوئية لما يقرب من عشر سنوات ، هل يمكنك تقديم أحدث تقدم في البحث والتطوير لتقنية الليزر فائق السرعة؟
Zhang Ke: بعد بدء وتطوير "الصناعة الألمانية 4. 0" و "صنع في الصين 2025" ، سيزداد الطلب على التصنيع المتطور والتصنيع الذكي والتصنيع عالي الدقة بشكل كبير في المستقبل. الدمج هو أحدث اتجاه ساخن في الأوساط الأكاديمية وصناعة تطبيقات الليزر. ومع ذلك ، فإن التصنيع الدقيق للنانو لليزر فائق السرعة هو فئة موضوع متداخلة فائقة التطور ، والتي تشمل مجالات الآلات والبصريات والفيزياء والكيمياء والمواد وما إلى ذلك ، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات الدفاع الوطني وعلم الأحياء والمعلومات والأجهزة الطبية والسيارات. بعبارة أخرى ، ستشارك تقنية الليزر فائق السرعة في المستقبل في المزيد من التخصصات. خذ الليزر فائق السرعة بعرض نبضة أقصر من 10ps (10-11) كمثال. تتمتع بمزايا خاصة من القوة الفائقة والسرعة الفائقة ، مما يجعل عملية الإنتاج تميل إلى التطرف من حيث الوقت وقوة الذروة ، مما يجعل معالجة البنية المجهرية تم تحسين الدقة بشكل كبير ، والتي لديها قوة دافعة هائلة لتقدم العديد من التخصصات والاختراقات في مجال التكنولوجيا الفائقة.
المراسل: أنت وفريق Grayson لديك أيضًا بحث معمق في مجال تقنية الليزر فائق السرعة. ما هي الاختراقات التي تم تحقيقها حتى الآن؟
Zhang Ke: إن الليزر الذي طوره فريق Grayson هو في الواقع ليزر فائق السرعة كامل النطاق وعالي الاستقرار ، يجمع بين ليزر الألياف وتكنولوجيا الليزر فائق السرعة ، بما في ذلك ليزر الألياف فائق السرعة بأطوال موجية تبلغ 1 ميكرون و 1.5 ميكرون و 2 ميكرون. مع التركيز على مساحة الفضاء بمقياس ميكرون ، تتمتع بقدرة ذروة عالية للغاية وعرض نبضة قصير للغاية ، والذي لا يتجنب بشكل فعال تحويل الحرارة والانتشار الحراري في عملية المعالجة فحسب ، بل يحقق أيضًا المعالجة "الباردة" بالليزر الحقيقية ، مع التحسين من أجل تحسين دقة التصنيع الدقيق ، فقد حققت تعاونًا مع العديد من الصناعات. على سبيل المثال ، بالتعاون مع تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة ، أصبحت الدوائر المتكاملة واسعة النطاق أكثر تصغيرًا لتلبية سرعة الحوسبة العالية والمتطلبات الوظيفية القوية ؛ وفي الفضاء والآلات الدقيقة والطب الحيوي ومجالات أخرى ، فإن قدرات المعالجة الدقيقة لديها أيضًا مجموعة واسعة من تطبيقات القوة. في الوقت الحاضر ، حظيت أشكال مختلفة من إنتاج النانو الدقيق بالليزر فائق السرعة باهتمام من جميع البلدان وأصبحت "المفضلة الجديدة" في ذلك الوقت.
المراسل: كيف تتوقع اتجاه التطور المستقبلي لليزر فائق السرعة؟
Zhang Ke: في مجال التطبيق ، تعتبر المعالجة الأكثر تعقيدًا والتحول الرقمي محور التنمية. الأول هو تصغير الإنتاج وزيادة الاستثمار لإنتاج أشعة ليزر صغيرة فائقة السرعة وأنظمة معالجة دقيقة لتحسين بيئة المعالجة وإطالة عمر الماكينة. والثاني هو تطوير برنامج تصميم النموذج لخصائص المعالجة بالليزر ومواد المعالجة ، واستخدام تكنولوجيا البيانات الضخمة لتحسين المعالجة. تتم محاكاة العملية لتحقيق أفضل معالجة للمعلمات. من منظور أكاديمي ، فإن تطوير تفسير نظري كامل واكتشاف الطبيعة الفيزيائية للتفاعل بين الليزر والمادة في الحالات القصوى سيصبح أساسًا نظريًا مهمًا للتطوير المستمر لتكنولوجيا الليزر.
