Emisija vlakov laserskih bliskov je v zadnjih letih pritegnila veliko pozornost proizvajalcev laserskih virov in znanstvene skupnosti. Visoke povprečne moči ali energije posameznih bliskov so omogočile širok spekter različnih režimov delovanja, kar s pomočjo vlakov bliskov vodi do različnih interakcij svetlobe s snovjo z uporabo enega laserskega vira. Uporabili smo visoko energijske ultra-kratke laserske bliske in jih s pomočjo štirih optično dvolomnih kristalov pretvorili v vlake bliskov pri več-100 GHz frekvencah pojavljanja bliskov znotraj vlaka. Na primeru petih različnih široko raziskanih in uporabljanih materialov smo želeli preveriti rezultate drugih raziskovalnih skupin in preučiti, če se znižanje energijskega praga za doseganje površinske ablacije lahko prevede tudi v bolj učinkovit proces obdelave. V nasprotju z ugotovitvami drugih smo z uporabo do 16 bliskov dolgih vlakov dosegljivo zgolj ponovljivo nižanje učinkovitosti ablacije, pri čemer smo opazili, da se hiter vlak bliskov vede podobno kot bi se enoten blisk podobne dolžine. Raziskava je temeljila na kompleksni optični postavitvi zaporednih dvolomnih kristalov, med katerimi smo za nadzor nad številom bliskov v vlaku in časovnim zamikom med zaporednimi bliski uporabili lambda ploščice za natančno nastavitev polarizacije svetlobe. Na podlagi literature in preteklih raziskav v laboratoriju FOLAS smo obnašanje več-100 GHz vlakov bliskov preverili na petih izbranih materialih (kovine, keramike, poliimid), ki so široko uporabni tako v številnih raziskovalnih delih kot v industrijskih aplikacijah. Rezultate smo primerjali tudi z modelskimi napovedmi, ki temeljijo na fenomenološkem popisu ablacije trdnih snovi z ultra-kratkimi laserskimi bliski.
COBISS.SI-ID: 16467995
Nadzorovana manipulacija in selektivno odstranjevanje tankih prevodnih plasti na fleksibilnih substratih sta osnovna procesa v izdelavi sodobnih potrošniških elektronskih naprav. Metode za hitro, natančno, učinkovito in zanesljivo obdelavo so ključ do uspeha, kamor lahko zaradi hitrega razvoja laserskih virov v zadnjih desetletjih že prištevamo tudi lasersko obdelavo. Pomembna omejitev pri hitrosti obdelave je primeru laserskih metod hitrost premikanja laserskega snopa po površini materiala v kombinaciji z zahtevami po natančnosti in finosti struktur. V članku pokažemo unikatno kombinacijo hitrega skeniranja z uporabo resonančnega skenerja in prilagodljivega vlakenskega laserskega vira z naravno omogočenim delovanjem v režimu emisije bliska na zahtevo pri visokih frekvencah pojavljanja bliskov. Kompenzacija sinusoidnega gibanja resonančnega skenerja je dosežena do natančnosti 3 µm na vzorcu pri premeru laserskega snopa 10 µm in najvišji hitrosti premikanja po vzorcu 60 m/s. Eksperimentalno postavitev smo uporabili na ITO in kovinskih plasteh na fleksibilnih substratih, obojem uporabnim za izdelavo zaslonov na dotik, senzorjev premikov ali ščitenjem pred EM motnjami. Ključni prispevek k realizaciji eksperimentov je bil namensko razvit vlakenski laserski vir v laboratoriju FOLAS, ki je omogočal izbiro izsevanja vsakega posameznega bliska pri frekvenci (do) 20 MHz. Oddajanje bliskov na zahtevo pri visokih frekvencah presega tipične industrijsko uporabne laserske vire tudi za red velikosti. Zaradi visoke povprečne moči delovanja je laser primeren za neposredno obdelavo površin z lasersko ablacijo, pri čemer močno fokusiranje laserskega snopa omogoča visoko natančnost obdelave, hkrati pa tudi relativno visoko selektivnost procesa. Po obdelavi z ustrezno optimiziranim pristopom tako ostane substrat praktično nepoškodovan
COBISS.SI-ID: 17002523
V članku je predstavljena teoretična in eksperimentalna evalvacija pojava fotopotemnenja kot vira toplote v vlakenskih ojačevalnikih dopiranih z iterbijem. Ugotovljen je dodatni nesevalni prehod, ki se odpre v potemnjenemu vlaknu in se pokaže kot zmanjšanje življenjskega časa fluorescence in kot dodatni vir toplote sorazmeren z inverzno populacijo v vlaknu. Ta prispevek je bil vključen v numerični model, ki je bil preizkušen na primeru v sredico črpanega vlakenskega ojačevalnika. Visoki porast temperature pri nizkih črpalnih močeh nakazuje na potencialne s toploto povezane težave v laserskih sistemih z visoko obrnjeno zasedenostjo.
COBISS.SI-ID: 15925531
Predstavljen je visoko prilagodljiv vlakenski laser z možnostjo generiranja pulzov na zahtevo in natančne nastavitve dolžine laserskih pulzov. Osnovan je na kompaktni optični zasnovi, ki združuje tehniko preklopa ojačenja, vse vlakenski oscilator in ojačevalnik za regeneracijo črpalne moči. V članku sta vpeljana načina stabilizacije laserskega pulza preko kompenzacijskega črpanja in spreminjanja dolžine pulza preko črpalne valovne dolžine. Za potrebe potrditve koncepta je bila zasnovana laserska postavitev, sposobna generirati laserske pulze s povprečno močjo do 30 W in vršno močjo okoli 1 kW. Na njej je bilo demonstrirano delovanje z povečano učinkovitostjo in pri poljubnih ponavljalnih frekvencah.
COBISS.SI-ID: 16599835
Porast kompleksnih obdelovancev s spreminjajočo se geometrijo zahteva vnaprejšnje algoritme za nadzor, da se dosežejo stabilni varilni režimi. Običajno so potrebni številni poskusi, da se ugotovijo in potrdijo pravilni varilni parametri. Predstavljamo metodo za nadzor moči laserja pri daljinskem laserskem varjenju s konvolucijsko nevronsko mrežo (CNN) prek PID krmilnika, ki se opira na optično triangulacijsko povratno informacijo. Uporabljene so bile pločevine AISI 304 v skupni debelini 1,5 mm. Za modele CNN na testnih naborih podatkov je bila dosežena skupna natančnost 94%. Odzivni čas regulatorja, da doseže popolno penetracijo, je manj kot 1,0 s od začetka varjenja. Za nadaljnje razumevanje odločanja modela je bila uporabljena metoda Grad-CAM. Ugotovljeno je bilo, da se CNN osredotoča predvsem na območje interakcijskega območja in lahko ustrezno deluje, če se to interakcijsko območje spremeni v velikosti. Na podlagi dodatnih testov smo predlagali izboljšave za povečanje celotne zmogljivosti krmilnika in odzivnega časa z izvajanjem povratnega pristopa na začetku varjenja.
COBISS.SI-ID: 39691267