Umumiy ko'rinishimpulsli lazerlar
Yaratishning eng to'g'ridan-to'g'ri usulilazerimpulslar doimiy lazerning tashqi tomoniga modulyator qo'shishdir. Bu usul eng tez pikosekundlik impulsni ishlab chiqishi mumkin, garchi oddiy bo'lsa-da, lekin chiqindi yorug'lik energiyasi va eng yuqori quvvat doimiy yorug'lik quvvatidan oshmasligi kerak. Shuning uchun lazer impulslarini ishlab chiqarishning yanada samarali usuli bu lazer bo'shlig'ida modulyatsiya qilish, puls poezdining bo'sh vaqtida energiyani saqlash va uni o'z vaqtida chiqarishdir. Lazer bo'shlig'ini modulyatsiya qilish orqali impulslarni yaratish uchun ishlatiladigan to'rtta keng tarqalgan usul - daromadni almashtirish, Q-switching (yo'qotishlarni almashtirish), bo'shliqni bo'shatish va rejimni qulflash.
Daromad kaliti nasos quvvatini modulyatsiya qilish orqali qisqa impulslarni hosil qiladi. Misol uchun, yarimo'tkazgichli o'zgaruvchan lazerlar joriy modulyatsiya orqali bir necha nanosekunddan yuz pikosoniyagacha bo'lgan impulslarni yaratishi mumkin. Darbeli energiya past bo'lsa-da, bu usul juda moslashuvchan, masalan, sozlanishi takrorlash chastotasi va zarba kengligini ta'minlaydi. 2018-yilda Tokio universiteti tadqiqotchilari 40 yillik texnik darboğazdagi yutuqni ifodalovchi femtosekundlik kuchayuvchi yarimo‘tkazgichli lazer haqida xabar berishdi.
Kuchli nanosekundli impulslar, odatda, bo'shliqda bir nechta aylanma aylanishlarda chiqariladigan Q-ko'chirilgan lazerlar tomonidan ishlab chiqariladi va impuls energiyasi tizimning o'lchamiga qarab bir necha millijouldan bir necha joul oralig'ida bo'ladi. O'rtacha energiya (odatda 1 mJ dan past) pikosoniya va femtosekundlik impulslar asosan rejim qulflangan lazerlar tomonidan ishlab chiqariladi. Lazer rezonatorida doimiy ravishda aylanadigan bir yoki bir nechta ultra qisqa pulslar mavjud. Har bir bo'shliq ichidagi impuls impulsni chiqish ulash oynasi orqali uzatadi va chastotasi odatda 10 MGts dan 100 GGts gacha. Quyidagi rasmda to'liq normal dispersiya (ANDi) dissipativ soliton femtosoniya ko'rsatilgan.tolali lazer qurilmasi, ularning aksariyati Thorlabs standart komponentlari (tolalar, linzalar, o'rnatish va almashtirish stoli) yordamida qurilishi mumkin.
Bo'shliqni bo'shatish texnikasidan foydalanish mumkinQ-switchli lazerlarkamroq chastotali impuls energiyasini oshirish uchun qisqaroq impulslar va rejim qulflangan lazerlarni olish.
Vaqt sohasi va chastota zonasi impulslari
Vaqt o'tishi bilan pulsning chiziqli shakli odatda nisbatan sodda va Gauss va sech² funktsiyalari bilan ifodalanishi mumkin. Puls vaqti (impuls kengligi deb ham ataladi) ko'pincha yarim balandlik kengligi (FWHM) qiymati bilan ifodalanadi, ya'ni optik quvvat eng kamida yarmi tepalik quvvati bo'lgan kenglik; Q-switched lazer orqali nanosekundlik qisqa impulslar hosil qiladi
Rejim qulflangan lazerlar o'nlab pikosekunddan femtosekundgacha bo'lgan tartibda ultra qisqa pulslarni (USP) ishlab chiqaradi. Yuqori tezlikdagi elektronika faqat o'nlab pikosoniyalarni o'lchashi mumkin va qisqaroq impulslarni faqat avtokorrelyatorlar, FROG va SPIDER kabi sof optik texnologiyalar yordamida o'lchash mumkin. Nanosekundli yoki uzoqroq impulslar uzoq masofalarda ham puls kengligini deyarli o'zgartirmasa ham, ultra qisqa impulslarga turli omillar ta'sir qilishi mumkin:
Dispersiya katta pulsning kengayishiga olib kelishi mumkin, ammo aksincha dispersiya bilan qayta siqilishi mumkin. Quyidagi diagrammada Thorlabs femtosekundli impulsli kompressor mikroskop dispersiyasini qanday qoplashi ko'rsatilgan.
Nochiziqlilik, odatda, impuls kengligiga bevosita ta'sir qilmaydi, lekin u tarmoqli kengligini kengaytiradi, bu esa tarqalish paytida impulsning tarqalishiga ko'proq moyil bo'ladi. Har qanday turdagi tolalar, shu jumladan cheklangan tarmoqli kengligi bo'lgan boshqa daromad vositalari, tarmoqli kengligi yoki ultra-qisqa pulsning shakliga ta'sir qilishi mumkin va tarmoqli kengligining pasayishi vaqt o'tishi bilan kengayishiga olib kelishi mumkin; Spektr torayib ketganda, kuchli chirped pulsning zarba kengligi qisqaradigan holatlar ham mavjud.
Xat vaqti: 2024 yil 05-fevral