Áttekintésimpulzusos lézerek
A generálás legegyszerűbb módjalézerAz impulzusok egy modulátor hozzáadását a folyamatos lézer külső oldalához. Ez a módszer előállíthatja a leggyorsabb pikosekundumos impulzust, bár egyszerű, de a fény energiája és a csúcsteljesítmény nem haladhatja meg a folyamatos fényerőt. Ezért a lézerimpulzusok előállításának hatékonyabb módja a lézer üregben történő modulálása, az energia tárolására az impulzusvonat távolságra és időben történő felszabadítása. Az impulzusok lézerüreg-moduláció révén történő előállításához használt négy általános technika a nyereségváltás, a Q-kapcsolás (veszteségváltás), az üreg ürítése és az üzemmód-zárolás.
A erősítő kapcsoló rövid impulzusokat generál a szivattyú teljesítményének modulálásával. Például a félvezető erősítésű lézerek impulzusokat generálhatnak néhány nanosekundumtól száz pikoszekundumig az aktuális modulációval. Noha az impulzus energia alacsony, ez a módszer nagyon rugalmas, például állítható ismétlési frekvenciát és impulzusszélességet biztosítva. 2018-ban a Tokiói Egyetem kutatói egy femtoszekundumos nyereség-kapcsoló félvezető lézerről számoltak be, amely áttörést jelentett egy 40 éves műszaki szűk keresztmetszetben.
Az erős nanosekundumos impulzusokat általában Q-kapcsolott lézerek generálják, amelyeket az üregben több kerek kirándulás során bocsátanak ki, és az impulzus energia több millijoule tartományában található, a rendszer méretétől függően. A közepes energiát (általában 1 μJ alatt) pikosekundumos és femtosekundumos impulzusokat főként az üzemmódban zárolt lézerek generálnak. A lézer -rezonátorban egy vagy több ultrahangos impulzus van, amely folyamatosan ciklus. Mindegyik intracavitási impulzus egy impulzust továbbít a kimeneti kapcsoló tükörön keresztül, és a referencia általában 10 MHz és 100 GHz között van. Az alábbi ábra egy teljesen normál diszperziós (Andi) disszipatív szoliton femtosekundát mutatrostos lézerkészülék, amelyek többségét a ThorLabs szabványos alkatrészek (szál, lencse, tartó- és elmozdulási táblázat) felhasználásával lehet építeni.
Az üreg ürítési technikája használhatóQ-kapcsolott lézerekRövidebb impulzusok és üzemmódos lézerek előállítása érdekében, hogy az impulzus energiáját alacsonyabb újrafestéssel növeljék.
Időtartomány és frekvenciatartomány impulzusok
Az impulzus lineáris alakja az idővel általában viszonylag egyszerű, és Gauss -féle és SECH² függvényekkel fejezhető ki. Az impulzusidőt (más néven impulzusszélesség) leggyakrabban a félmagasság szélessége (FWHM) értéke, azaz az a szélesség, amelyen keresztül az optikai teljesítmény legalább a csúcsteljesítmény fele; A Q-kapcsolt lézer nanosekundumos rövid impulzusokat generál
Az üzemmódban lezárt lézerek ultra-rövid impulzusokat (USP) termelnek, tíz pikoszekundum sorrendjében a femtosekundumokhoz. A nagysebességű elektronika csak több tíz pikoszekundumig képes mérni, és a rövidebb impulzusokat csak tisztán optikai technológiákkal, például autokorrelátorokkal, békákkal és pókkal lehet mérni. Míg a nanosekundumos vagy hosszabb impulzusok alig változtatják az impulzusszélességüket, amikor utaznak, még hosszú távolságokon is, az ultra-rövid impulzusokat számos tényező befolyásolhatja:
A diszperzió nagy impulzus kibővítést eredményezhet, de az ellenkező diszperzióval újrafogalmazható. A következő ábra azt mutatja, hogy a Thorlabs femtosecond impulzuskompresszor mikroszkópos diszperziót kompenzál.
A nemlinearitás általában nem befolyásolja közvetlenül az impulzusszélességet, de kiszélesíti a sávszélességet, így az impulzus hajlamosabb a diszperzióra a szaporodás során. Bármely típusú rost, beleértve a korlátozott sávszélességű más szerelési táptalajokat is, befolyásolhatja a sávszélesség vagy az ultra-rövid impulzus alakját, és a sávszélesség csökkenése az időben történő növekedéshez vezethet; Vannak olyan esetek is, amikor az erősen csípős impulzus impulzusszélessége rövidebbé válik, amikor a spektrum keskenyebbé válik.
A postai idő: február-05-2024