لیزر فمتو ثانیه 800nm

از آنجایی که لیزر فمتوثانیه مدت زمان پالسی حدود ۱۰۰ فمتوثانیه (۱ فمتوثانیه = 10 به توان منفی 15 ثانیه) دارد،  قبل از انتقال گرما به ماده، اثر پالس لیزر پایان می‌یابد. بنابراین، می‌توان مواد را بدون ایجاد ترک یا بقایای ناشی از گرما (موادی که توسط لیزر ذوب یا تبخیر می‌شوند و به سطح ماده می‌چسبند) پردازش کرد. در مقابل، استفاده از لیزر YAG که مدت زمان پالس طولانی‌تری حدود ۲۰ نانوثانیه (۱ نانوثانیه = ۱۰ به توان منفی 9 ثانیه) دارد، منجر به ایجاد ناحیه تحت تأثیر گرما و ترک در اطراف ناحیه تحت عملیات با لیزر می‌شود. تفاوت زمان پالس بین این دو لیزر را می‌توان از نظر مسافت طی شده بیشتر درک کرد. یک پالس ۱۰۰ فمتوثانیه و یک پالس ۲۰ نانوثانیه به ترتیب ۳۰ میکرومتر و ۶ متر را طی می‌کنند.

از آنجایی که لیزر فمتوثانیه مدت زمان پالسی حدود ۱۰۰ فمتوثانیه (۱ فمتوثانیه = ^15-10 ثانیه) دارد،  قبل از انتقال گرما به ماده، اثر پالس لیزر پایان می‌یابد. بنابراین، می‌توان مواد را بدون ایجاد ترک یا بقایای ناشی از گرما (موادی که توسط لیزر ذوب یا تبخیر می‌شوند و به سطح ماده می‌چسبند) پردازش کرد. در مقابل، استفاده از لیزر YAG که مدت زمان پالس طولانی‌تری حدود ۲۰ نانوثانیه (۱ نانوثانیه = ۱۰ به توان منفی 9 ثانیه) دارد، منجر به ایجاد ناحیه تحت تأثیر گرما و ترک در اطراف ناحیه تحت عملیات با لیزر می‌شود. تفاوت زمان پالس بین این دو لیزر را می‌توان از نظر مسافت طی شده بیشتر درک کرد. یک پالس ۱۰۰ فمتوثانیه و یک پالس ۲۰ نانوثانیه به ترتیب ۳۰ میکرومتر و ۶ متر را طی می‌کنند.

برای درک بشتر جایگاه لیزر فمتوثانیه جدول زیر میتواند کمک بیشتری نماید

Position of femtosecond lasers

لیزر فمتو ثانیه از دوطریق برتری بیشتری دارد

1- امکان پردازش بدون اثر گرما وجود دارد، زیرا زمان اثر تخلیه انرژی پالس لیزر بسیار کوتاه است.

این موضوع را در بالا کاملا شرح داده ایم

2-با استفاده از یک لنز متمرکزکننده برای دستیابی به شدت بالای لیزر، ریزساختار می‌تواند منحصراً در ناحیه نقطه کانونی تشکیل شود.

طول موج لیزر فمتوثانیه ۸۰۰ نانومتر است که به اندازه کافی قوی نیست تا باعث جذب روی مواد شفاف مانند یاقوت کبود و شیشه سیلیس شود. با این حال، از آنجا که می‌توان شدت لیزر بالایی بیش از ۱۰ تراوات بر سانتی‌متر مربع را در نقطه کانونی به دست آورد، می‌توان ریزساختارها را منحصراً در ناحیه نقطه کانونی تشکیل داد. با استفاده از این ویژگی، می‌توان دستگاه‌های موجبر نوری و میکروفلوئیدیک را در داخل شیشه ایجاد کرد. از آنجایی که همه مواد (فلز، نیمه‌هادی، شیشه، سرامیک) را می‌توان با لیزر فمتوثانیه پردازش کرد، می‌توان از آن برای سوراخکاری، برش و ساخت شیار استفاده کرد. اگرچه به طور کلی حداقل قطر لیزر متمرکز تقریباً برابر با طول موج آن است، اما با استفاده از قسمت شدت بالای لیزر، می‌توان نانوساختارهایی ساخت که کوچکتر از طول موج لیزر هستند. همچنین می‌توان نقص‌ها (تراشه‌ها و برآمدگی‌ها) را در ماسک‌های نوری نیمه‌هادی تعمیر کرد.