Multi-GHz 'Smart' Burst-mode ultrafast-laser processing of microfluidic structures, biological/medical materials and difficult industrial materials
微流体结构、生物/医学材料和困难工业材料的多 GHz“智能”突发模式超快激光加工
基本信息
- 批准号:494025-2016
- 负责人:
- 金额:$ 10.55万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Strategic Projects - Group
- 财政年份:2018
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2018-01-01 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Four faculty members in Physics, Engineering and Medical Biophysics, together with their students and postdocs, two Canadian companies and a European collaborator, request funding to advance a new generation of intense ultrashort-pulse fibre-laser for manufacturing and high value-added materials treatment, built around two new paradigms: (1) the use of "programmable silicon" instead of custom-designed discrete electronics for shaping, control and stabilization of very fast (2 GHz) laser pulsetrains, according to the application; and (2) 'burst-mode' laser processing at ultra-high repetition rates, above 2 GHz.**Ultrafast-pulse lasers, as a class, are now well-known to make remarkable cuts with very low collateral impact. More recently, burst-mode lasers, delivering such pulses in very rapid succession (1-100 MHz) have been shown as a new mode of delivery -- one which gives very precise control of intentional heat accumulation, material sublimation, plasma-mediated ablation, and material modification. In the last year has come the discovery that >2 GHz is even better still than 100 MHz.**Our system will deliver trains of high peak power without requiring multi-kilowatt average power, and "programmable silicon" will make it a self-monitoring, self-regulating laser which compares its last output pulse to a template pattern, then corrects operations in ~30ns real time. We'll bypass the need to precisely predict the nonlinear gain dynamics of the ~20,000x amplifier. For this, this system is far more stable and precise, and offers a huge and flexible range of options for different modes of delivery: from ultra-gentle sublimation machining to very specific control of heat for direct-writing internal waveguide structures, from dicing glass in pieces to welding it together, and then changing to writing internal diagnostic optical waveguides -- all without any retooling. **Foundational research is one part of the project, to establish optimal patterns, or 'pulse plans', for different needs of processing glasses, crystals, polycrystalline ceramics, biomedical implant materials, metals and others.**********
物理学、工程学和医学生物物理学的四名教员与他们的学生和博士后、两家加拿大公司和一家欧洲合作者申请资金,以推动新一代超短脉冲光纤激光器的发展,用于制造和高附加值材料治疗,围绕两个新范例:(1)根据申请,使用“可编程硅”而不是定制设计的分立电子学来整形、控制和稳定非常快(2 GHz)激光脉冲串;以及(2)超高重复频率(2 GHz以上)的“突发模式”激光处理。**超快脉冲激光作为一类,现在以其显著的切割和非常低的附带影响而闻名。最近,以非常快的速度(1-100 MHz)连续发射这种脉冲的猝发模式激光器已经被证明是一种新的传输模式--它可以非常精确地控制有意的热积累、材料升华、等离子体介导的烧蚀和材料修改。在过去的一年里,人们发现,2 GHz甚至比100 MHz更好。**我们的系统将提供一连串高峰值功率,而不需要几千瓦的平均功率,“可编程硅”将使其成为一种自我监控、自我调节的激光器,将其最后输出的脉冲与模板图案进行比较,然后在约30 ns的时间内纠正操作。我们将不需要精确地预测~20,000倍放大器的非线性增益动态。为此,该系统更加稳定和精确,并为不同的传输模式提供了广泛而灵活的选择:从超温和的升华加工到直接写入内部波导结构的非常具体的热控制,从把玻璃切成块到焊接在一起,然后改为写入内部诊断光波导--所有这些都无需任何改装。**基础研究是该项目的一部分,目的是为玻璃、晶体、多晶陶瓷、生物医学植入材料、金属和其他材料的不同加工需求建立最佳模式或‘脉冲计划’。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Marjoribanks, Robin其他文献
Marjoribanks, Robin的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Marjoribanks, Robin', 18)}}的其他基金
Ultrashort pulse laser-matter interaction: intense foundations to practical applications
超短脉冲激光与物质相互作用:实际应用的坚实基础
- 批准号:
RGPIN-2017-06757 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Ultrashort pulse laser-matter interaction: intense foundations to practical applications
超短脉冲激光与物质相互作用:实际应用的坚实基础
- 批准号:
RGPIN-2017-06757 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Ultrashort pulse laser-matter interaction: intense foundations to practical applications
超短脉冲激光与物质相互作用:实际应用的坚实基础
- 批准号:
RGPIN-2017-06757 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Ultrashort pulse laser-matter interaction: intense foundations to practical applications
超短脉冲激光与物质相互作用:实际应用的坚实基础
- 批准号:
RGPIN-2017-06757 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Ultrashort pulse laser-matter interaction: intense foundations to practical applications
超短脉冲激光与物质相互作用:实际应用的坚实基础
- 批准号:
RGPIN-2017-06757 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Multi-GHz 'Smart' Burst-mode ultrafast-laser processing of microfluidic structures, biological/medical materials and difficult industrial materials
微流体结构、生物/医学材料和困难工业材料的多 GHz“智能”突发模式超快激光加工
- 批准号:
494025-2016 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Strategic Projects - Group
Ultra-intense and ultra-fast laser-matter interaction: foundations and applications
超强超快激光与物质相互作用:基础和应用
- 批准号:
139644-2012 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Orthopaedic surgical platform which uses burst-mode ultrafast laser pulses delivered by high-power fiber-optic catheter for less-invasive surgery with ultrafine control
骨科手术平台,使用高功率光纤导管传输的突发模式超快激光脉冲,进行超精细控制的微创手术
- 批准号:
478518-2015 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Collaborative Health Research Projects
Ultra-intense and ultra-fast laser-matter interaction: foundations and applications
超强超快激光与物质相互作用:基础和应用
- 批准号:
139644-2012 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Ultra-intense and ultra-fast laser-matter interaction: foundations and applications
超强超快激光与物质相互作用:基础和应用
- 批准号:
139644-2012 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
10GHz 3kW线偏振窄线宽光纤激光器研制
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于饱和吸收体偏振调控的 GHz 智能锁模激光器
- 批准号:24ZR1422000
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
300GHz硅基太赫兹信号源芯片关键技术研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:15.0 万元
- 项目类别:省市级项目
3D超分辨率辅助下60GHz毫米波无线网络资源最优分配
- 批准号:62301143
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于单次曝光超快探测技术的GHz脉冲串烧蚀动力学研究
- 批准号:12304338
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
sub-7GHz频段全覆盖硅基低功耗有源准环形器的隔离度、带宽、噪声、线性度性能提升技术研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
面向低温海域盐度遥感的0.5-2GHz宽波段海面亮温模型研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于混合交织的20GHz超宽带多模态可重构采样架构研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
110-170GHz频段高电子迁移率晶体管噪声特性表征与测试方法研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
200 GHz以上硅基太赫兹功率放大器研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
微細軟磁性構造体を用いた高空間分解能でGHz帯動作する薄膜磁気センサの実現と応用
采用精细软磁结构的高空间分辨率GHz频段薄膜磁传感器的实现与应用
- 批准号:
24K00890 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Collaborative Research: SWIFT-SAT: DASS: Dynamically Adjustable Spectrum Sharing between Ground Communication Networks and Earth Exploration Satellite Systems Above 100 GHz
合作研究:SWIFT-SAT:DASS:地面通信网络与 100 GHz 以上地球探测卫星系统之间的动态可调频谱共享
- 批准号:
2332722 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: SWIFT-SAT: DASS: Dynamically Adjustable Spectrum Sharing between Ground Communication Networks and Earth Exploration Satellite Systems Above 100 GHz
合作研究:SWIFT-SAT:DASS:地面通信网络与 100 GHz 以上地球探测卫星系统之间的动态可调频谱共享
- 批准号:
2332721 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Standard Grant
鉄スピン転移の弾性測定:高周波GHz-DAC音速法による地球科学重要問題への挑戦
铁自旋跃迁的弹性测量:使用高频 GHz-DAC 声速方法挑战重要的地球科学问题
- 批准号:
23K20889 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
3次元トポロジカルフォノニック結晶によるGHz帯弾性波制御
使用 3D 拓扑声子晶体的 GHz 频段弹性波控制
- 批准号:
24KJ1714 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
超低損失なGHzトポロジカルフォノニックデバイスの創出
超低损耗GHz拓扑声子器件的创建
- 批准号:
24K01283 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
NMR at 1.2 GHz: A World-Leading UK Facility to Deliver Advances in Biology, Chemistry, and Materials Science
1.2 GHz NMR:世界领先的英国设施,推动生物学、化学和材料科学的进步
- 批准号:
EP/X019764/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Research Grant
NMR at 1.2 GHz: A World-Leading UK Facility to Deliver Advances in Biology, Chemistry, and Materials Science
1.2 GHz NMR:世界领先的英国设施,推动生物学、化学和材料科学的进步
- 批准号:
EP/X019853/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Research Grant
Study of viscosity of concentrated electrolyte solutions by means of GHz viscometry
利用 GHz 粘度计研究浓电解质溶液的粘度
- 批准号:
23K04665 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
MRI: Track 2 Acquisition of Pulsed 9/34 GHz EPR Spectrometer for Quantum Science and Biochemical Research
MRI:轨道 2 采购用于量子科学和生化研究的脉冲 9/34 GHz EPR 光谱仪
- 批准号:
2320338 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.55万 - 项目类别:
Standard Grant