日前，在德國亞琛國際激光技術(shù)大會頒獎儀式(AKL)上，德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所( Fraunhofer ILT)公布了一個全新精英集群-Advanced Photon Sources。

弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所主任Reinhart Poprawe表示：“我們將在這里與12家研究機構(gòu)合作，為工業(yè)和研究開發(fā)全新激光產(chǎn)品。其中包括改善超精密加工，為基礎(chǔ)研究開放新的脈沖寬度和波長范圍等?！?/p>

在大會上，他還展示了該項目的進度表：從2018年的1 kW和1 mJ系統(tǒng)開始，2020年將開發(fā)出5 kW（10 mJ）和10 kW（1 mJ）系統(tǒng)，最后也就是2022年將開發(fā)出10 kW（20 mJ）以及20kW（1 mJ）系統(tǒng)。同時，他們還計劃在2020年通過高次諧波產(chǎn)生，將相干EUV光源從1010個光子/秒提升到1012個光子/秒。

這些技術(shù)背后的是在耶拿和亞琛進行了長達十年的研究。亞琛團隊開發(fā)了基于平板的放大技術(shù)，耶拿團隊則專門負責(zé)光纖放大器和相干組合技術(shù)。

極端強度脈沖大規(guī)模生產(chǎn)取得突破

USP激光器的優(yōu)勢在于其獨特的強度。舉個例子：波長為500 fs、能量為1 mJ的脈沖具有2 GW的峰值功率。當聚焦在100微米的光點上時，可以產(chǎn)生約20,000 GW / cm2的強度。APS項目針對100 GW脈沖，強度相應(yīng)也較高。顯然，這種脈沖可以瞬間移除每種材料。由于它們的脈沖長度短，它們通常會在不影響相鄰材料的情況下實現(xiàn)非常干凈的切割。由于這種性能，USP激光器已經(jīng)成為眼科手術(shù)（LASIK）或玻璃加工的理想工具。

雖然基礎(chǔ)研究需要更高的功率，但該新型激光系統(tǒng)的高重復(fù)率將使工業(yè)相關(guān)工藝達到更高的吞吐量。切割碳纖維增強塑料（CFRP）是一個經(jīng)過了深入研究的案例，新光源可能為汽車行業(yè)輕量化部件的批量生產(chǎn)帶來突破。

此外，新的kHz和MHz技術(shù)可以實現(xiàn)USP X射線形成系統(tǒng)或更小的粒子加速器，進而能推動粒子物理學(xué)、醫(yī)學(xué)物理學(xué)或材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究。