Резюме: Инфрачервената термовизионна технология се прилага широко в области като медицина, научни изследвания и армия; въпреки това традиционните методи за модулиране на топлинното излъчване често се фокусират върху инфрачервения камуфлаж и се борят да отговорят на изискванията за подобряване на топлинното изображение. Наскоро екип от Централния южен университет публикува резултати от изследване в *Chinese Optics Letters*, в които се описва производството на стъкло с пореста нанопроводна структура с помощта на фемтосекундна технология за лазерно сканиране. Тази иновация успешно подобрява инфрачервената излъчвателна способност и топлинното излъчване на материала, позволявайки инфрачервеното изображение да отразява по-точно действителните температури на околната среда. Huari Laser предостави техническа поддръжка, като неговите високо-производителни фемтосекундни лазери изиграха решаваща роля за успешното провеждане на експериментите-като по този начин демонстрираха надеждността и способността на произведеното в страната лазерно оборудване в областта на научните-изследвания от висок клас.
Основен принцип: Лазерно „гравиране“ на микро/нано{0}}структури за модифициране на характеристиките на топлинното излъчване
В експеримента е използвано фемтосекундно лазерно сканиране за създаване на равномерно разпределени нанопори (200–500 nm в диаметър) и нанопроводни структури върху стъклената повърхност. Тези микро/нано-структури значително подобряват абсорбцията на видима светлина и инфрачервената излъчвателна способност, като същевременно намаляват пропускливостта на видимата светлина; това предоставя на стъклото превъзходни възможности за топлинно излъчване, като по този начин подобрява точността на инфрачервеното термично изображение.
Фигура 1: (а) Схема на едностранна-лазерна аблация на стъкло и оптичните принципи преди и след обработката; (b) 3D морфология и профил на височината на напречното сечение на стъклото след лазерно третиране.
Фигура 2: (a) Коефициент на поглъщане и пропускливост в различни диапазони на дължина на вълната; б) Коефициент на излъчване и отражение в различни диапазони на дължина на вълната; вмъкването в (а) показва оптични изображения на стъклената проба преди и след лазерно третиране.
Ключови данни: Подобрения в производителността с един поглед
Диапазон на видимата светлина: След лазерна обработка, стъклото показва 8%–16,4% увеличение на абсорбцията и намаляване на пропускливостта до 16%–51%, със значително подобрение на ефектите на разсейване.
Инфрачервен обхват: Инфрачервеното излъчване е значително увеличено, което води до възможности за топлинно излъчване, които далеч превъзхождат необработеното стъкло.
Ефективност на изображенията: Тестовете, проведени в среда с нагряване от 150 градуса и върху повърхности на човешка кожа, показаха, че температурата на инфрачервеното изображение на обработеното стъкло съответства повече на действителните условия, с температурно отклонение приблизително 2 градуса по-малко от това на необработеното стъкло.
Експериментална настройка: Фемтосекунден лазер като основен двигател
Експериментът използва фемтосекундна лазерна система с висока-повторение-от Huari Laser. Чрез използване на галванометърно сканиране и фокусиране на F-Theta лещи-и прецизно контролиране на мощността на лазера, скоростта на сканиране и разстоянието-екипът постигна ефективно и равномерно производство на микро- и нано-структури върху стъклената повърхност.
Успешното изпълнение на този експеримент разчита на високо-ефективната фемтосекундна лазерна технология, предоставена от Huari Laser. Фемтосекундните лазери на Huari Laser предлагат ключови предимства, които ги правят предпочитан избор както за научни иновации, така и за индустриални приложения:
1. Прецизен контрол на параметрите: Ключови параметри като честота и ширина на импулса могат да бъдат гъвкаво регулирани, за да отговорят на изискванията за обработка на различни материали; специфичната конфигурация, използвана в този експеримент, беше идеално подходяща за производство на микро- и нано-структури върху стъкло.
2. Стабилна производителност на обработка: Стабилната изходна енергия и високата прецизност на сканиране гарантират еднаквостта и повторяемостта на микро- и нано-структурите, осигурявайки солидна гаранция за надеждността на експерименталните данни.
3. Широк обхват на приложение: Освен производството на материали за инфрачервени термични изображения, тези лазери могат да се прилагат в области като микро/нано-обработка, модификация на повърхността на материалите и производство на оптоелектронни устройства, което дава възможност на изследователските екипи да изследват допълнителни иновативни насоки.
