本文介绍德国弗劳恩霍夫（Fraunhofer）研究所的 CAPS 先进光源项目。

工业级超短脉冲(Ultra-Short Pulse，以下简称USP)激光光源以其精密加工水平——无飞溅和热副作用——有望打开更大的应用市场。

但是目前USP激光光源的重频和功率仍然有限，有些商用USP激光光源能够超过150 W平均功率或150 µJ单脉冲能量，不过多数较之更低。即使有了更强的光源，如果太多脉冲聚焦到一个点上，超短脉冲将失去"冷加工"的能力，因此如何使用更高的功率也是挑战。

挑战意味着巨大机遇，这就是德国弗劳恩霍夫研究所推出CAPS先进光源项目的原因，并联合其13家研究所开发新一代千瓦量级USP激光光源。

CAPS项目由弗劳恩霍夫激光技术研究所(位于亚琛)和弗劳恩霍夫应用光学研究所(位于耶拿)管理，不仅致力于突破激光功率限制，而且力求提升整个技术链的水平，从脉冲产生到加工技术和实际应用。

比如，要将高功率转化成高产量，必须为千瓦级USP激光系统开发新的加工技术.

首先是高重频和高能量激光和物质相互作用的基础研究;

另一项技术挑战是功率的分配。

第三种方法：使光束通过液晶调制器，这样几乎可以生成任意图案或光束性质，应用极为灵活。

① 实物图

② 细节图

 

 

除了研发高功率激光器系统，这一组还致力于开发超短脉冲的传输、转换、模拟和测量技术。

CAPS的最终愿景是将USP激光器系统引入大规模生产流程中，比如太阳能电池。

高功率激光可以转换成相干红外或EUV光束，以此通过新的成像技术进行生物医学等材料的无创分析。通过激光驱动康普顿光源还能产生甚至更短的波长。

10到20 kW级USP激光能够用于高效生成全人工材料，其它选项还包括寻找量子技术材料。

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