Анотація: Інфрачервона тепловізійна технологія широко застосовується в таких галузях, як медицина, наукові дослідження та армія; однак традиційні методи модуляції теплового випромінювання часто зосереджені на інфрачервоному камуфляжі та важко відповідають вимогам для покращення теплового зображення. Нещодавно команда з Центрального південного університету опублікувала результати дослідження в *Chinese Optics Letters*, де детально описано виготовлення скла з пористою нанодротяною структурою за допомогою технології фемтосекундного лазерного сканування. Ця інновація успішно покращує інфрачервону випромінювальну здатність і ефективність теплового випромінювання, дозволяючи інфрачервоному зображенню точніше відображати фактичну температуру навколишнього середовища. Компанія Huari Laser надала технічну підтримку, а її високо-продуктивні фемтосекундні лазери відіграли вирішальну роль в успішному проведенні експериментів-, продемонструвавши тим самим надійність і можливості вітчизняного лазерного обладнання у сфері високо-наукових досліджень.
Основний принцип: лазерне «гравірування» мікро/нано{0}}структур для зміни характеристик теплового випромінювання
В експерименті за допомогою фемтосекундного лазерного сканування створювали рівномірно розподілені нанопори (діаметром 200–500 нм) і нанодротяні структури на поверхні скла. Ці мікро/нано-структури значно покращують поглинання видимого світла та інфрачервоне випромінювання, одночасно зменшуючи пропускання видимого світла; це надає склі чудові можливості теплового випромінювання, тим самим підвищуючи точність інфрачервоного теплового зображення.
Рисунок 1: (а) Схема односторонньої-лазерної абляції скла та оптичних принципів до та після обробки; (b) 3D морфологія та профіль висоти поперечного{3}}перерізу скла після лазерної обробки.
Рисунок 2: (а) Коефіцієнт поглинання та пропускання в різних діапазонах довжин хвиль; (b) Коефіцієнт випромінювання та відбиття в різних діапазонах довжин хвиль; вставка (а) показує оптичні зображення зразка скла до і після лазерної обробки.
Ключові дані: короткий огляд покращень продуктивності
Діапазон видимого світла: після лазерної обробки скло демонструє збільшення поглинання на 8–16,4 % і зниження пропускної здатності до 16–51 % зі значним посиленням ефекту розсіювання.
Діапазон інфрачервоного випромінювання: Коефіцієнт випромінювання інфрачервоного випромінювання суттєво збільшується, що призводить до можливостей теплового випромінювання, які значно перевершують необроблене скло.
Продуктивність зображення: Випробування, проведені в середовищі з нагріванням до 150 градусів і на поверхнях шкіри людини, продемонстрували, що температура інфрачервоного зображення обробленого скла більш точно відповідає фактичним умовам, з відхиленням температури приблизно на 2 градуси менше, ніж у необробленого скла.
Експериментальна установка: фемтосекундний лазер як основний драйвер
В експерименті використовувалася фемтосекундна лазерна система-з-високою частотою повторення від Huari Laser. Застосовуючи гальванометричне сканування та фокусування F-тета-лінзи-і точно контролюючи потужність лазера, швидкість сканування та відстань-команда досягла ефективного та рівномірного виготовлення мікро- та нано-структур на скляній поверхні.
Успішне виконання цього експерименту покладалося на високо-продуктивну фемтосекундну лазерну технологію, надану Huari Laser. Фемтосекундні лазери Huari Laser пропонують ключові переваги, які роблять їх кращим вибором як для наукових інновацій, так і для промислового застосування:
1. Точний контроль параметрів: ключові параметри, такі як частота та ширина імпульсу, можна гнучко регулювати відповідно до вимог обробки різних матеріалів; конкретна конфігурація, використана в цьому експерименті, ідеально підходила для виготовлення мікро- та нано-структур на склі.
2. Стабільна продуктивність обробки: стабільна вихідна енергія та висока точність сканування забезпечують однорідність і повторюваність мікро- та нано-структур, забезпечуючи надійну гарантію надійності експериментальних даних.
3. Широка сфера застосування: окрім виготовлення матеріалів для інфрачервоного теплового зображення, ці лазери можна застосовувати в таких сферах, як мікро/нано-обробка, модифікація поверхні матеріалів і виробництво оптоелектронних пристроїв, що дає змогу дослідницьким групам досліджувати подальші інноваційні напрямки.
