Tailoring nonlinear temperature profile in laser-material processing

Ablasyon soğutmalı materyal kaldırma yeni araştırmalar için önemli fırsatları öne çıkardı. Örneğin, doğrusal olmayan işlemleri anlamak ve materyalin sıcaklık profillerini isteğe göre düzenleyebilmek için ultrahızlı lazerler kullanılabilir ve yüksek ablasyon verimi, hız ve düşük istenmeyen hasarlar gibi iyileştirmelere ulaşılabilir. Sayısal simülasyonlar ise ablasyonla soğutma rejimi içerisindeki tekrar frekanslarında sıcaklık profilini düzenlemenin mümkün olduğunu gösterdi. Tekrar frekansı, atım enerjisi ve küme uzunluğunu araştırmak için çift sıcaklık modeli kullanıldı. Simülasyonlar, ablasyonun küme içeresindeki atim sayısı artıkça süresiz olarak artabileceğini belirmektedir. Ayrıca, materyaller için her tekrar frekansında en yüksek verimi elde edebileceğimiz bir atim enerjisi olduğunu göstermektedir. Bu simülasyonların sonuçları yapılan deneyler ile doğrulandı. 1.5 GHz, 1.46 GHz ve 13 GHz tekrar frekanslarına sahip üç farklı lazer sistemiyle organik olan ve olmayan materyaller üzerinde denemeler yapıldı. Önceki çalışmalarımıza göre ablasyon için gerekli olan atim enerjisi 100 kat daha düşürüldü. Son olarak, sunulan sonuçlarla alakalı olarak araştırılan çalışmalar gösterildi. Bunlardan biri fiber lazerlerde yaygın olarak kullanılan kip kilit durumlarının ince disk lazer salıngaçlarına uyarlanmasıdır. Dissipative soliton ve similariton durumlarının simülasyon sonuçları ileriki çalışmaların önünü açmıştır. Böylece yalnızca salıngaç kullanarak yüksek atim enerjilerine ulaşılabilecektir. Diğer bir çalışma da bilgisayarda üretilen hologramlar için geliştirilmiş yeni bir algoritma sayesinde yüzlerce katmanlı üç boyutlu görüntüler tek katmanlı hologram içerisine yazılabilmektedir. Bunun için de her katman hesaplanırken yayınma eklenmiş, böylece serbestlik derecesi artırılmıştır. Sonuç olarak da aşılması zor olan katmanlar arası çapraz konuşma azaltılmıştır.