Puls chastotasini boshqarishlazer pulslarini boshqarish texnologiyasi
1. Puls chastotasi, lazer puls tezligi (Puls takrorlash tezligi) tushunchasi birlik vaqtiga chiqariladigan lazer pulslari sonini, odatda Gerts (Hz) da anglatadi. Yuqori chastotali impulslar yuqori takrorlash tezligi qo'llanilishi uchun mos keladi, past chastotali impulslar esa yuqori energiyali bitta impulsli vazifalar uchun mos keladi.
2. Quvvat, impuls kengligi va chastota o'rtasidagi bog'liqlik Lazer chastotasini boshqarishdan oldin, avval quvvat, impuls kengligi va chastota o'rtasidagi bog'liqlikni tushuntirish kerak. Lazer quvvati, chastota va impuls kengligi o'rtasida murakkab o'zaro ta'sir mavjud va parametrlardan birini sozlash odatda qo'llash effektini optimallashtirish uchun boshqa ikkita parametrni hisobga olishni talab qiladi.
3. Umumiy impuls chastotasini boshqarish usullari
a. Tashqi boshqaruv rejimi chastota signalini quvvat manbaidan tashqariga yuklaydi va yuklash signalining chastotasi va ish siklini boshqarish orqali lazer impuls chastotasini sozlaydi. Bu chiqish impulsini yuk signali bilan sinxronlashtirishga imkon beradi, bu esa uni aniq boshqaruvni talab qiladigan ilovalar uchun moslashtiradi.
b. Ichki boshqaruv rejimi Chastotani boshqarish signali qo'shimcha tashqi signal kiritmasdan haydovchi quvvat manbaiga o'rnatilgan. Foydalanuvchilar ko'proq moslashuvchanlik uchun belgilangan o'rnatilgan chastota yoki sozlanishi mumkin bo'lgan ichki boshqaruv chastotasi orasidan tanlashlari mumkin.
c. Rezonator uzunligini sozlash yokielektro-optik modulyatorLazerning chastota xususiyatlarini rezonator uzunligini sozlash yoki elektro-optik modulyator yordamida o'zgartirish mumkin. Yuqori chastotali regulyatsiyaning bu usuli ko'pincha yuqori o'rtacha quvvat va qisqaroq impuls kengliklarini talab qiladigan dasturlarda, masalan, lazer mikromexaniklash va tibbiy tasvirlashda qo'llaniladi.
d. Akusto optik modulyator(AOM Modulator) lazer pulslarini boshqarish texnologiyasining puls chastotasini boshqarish uchun muhim vositadir.AOM modulyatorilazer nurini modulyatsiya qilish va boshqarish uchun akusto-optik effektdan foydalanadi (ya'ni, tovush to'lqinining mexanik tebranish bosimi sinish ko'rsatkichini o'zgartiradi).
4. Tashqi modulyatsiya bilan solishtirganda, bo'shliq ichidagi modulyatsiya texnologiyasi yuqori energiya, eng yuqori quvvatni samaraliroq ishlab chiqarishi mumkin.impulsli lazerQuyida to'rtta keng tarqalgan bo'shliq ichidagi modulyatsiya texnikasi keltirilgan:
a. Nasos manbasini tez modulyatsiya qilish orqali kuchaytirish kommutatsiyasi orqali kuchaytirish muhiti zarrachalar sonining inversiyasi va kuchaytirish koeffitsienti tezda o'rnatiladi, bu stimulyatsiya qilingan nurlanish tezligidan oshib ketadi, natijada bo'shliqdagi fotonlarning keskin oshishiga va qisqa impulsli lazerning paydo bo'lishiga olib keladi. Bu usul, ayniqsa, yarimo'tkazgichli lazerlarda keng tarqalgan bo'lib, ular nanosekundlardan o'nlab pikosekundlargacha bo'lgan impulslarni bir necha gigagerts takrorlanish tezligi bilan ishlab chiqarishi mumkin va yuqori ma'lumotlarni uzatish tezligiga ega optik aloqa sohasida keng qo'llaniladi.
Q tugmasi (Q-kommutatsiya) Q tugmalari lazer bo'shlig'ida yuqori yo'qotishlarni kiritish orqali optik teskari aloqani bostiradi, bu esa nasos jarayoniga chegaradan ancha yuqori zarrachalar populyatsiyasining teskari aylanishini hosil qilish imkonini beradi va katta miqdorda energiyani saqlaydi. Keyinchalik, bo'shliqdagi yo'qotish tezda kamayadi (ya'ni, bo'shliqning Q qiymati oshiriladi) va optik teskari aloqa yana yoqiladi, shunda saqlangan energiya ultra qisqa yuqori intensivlikdagi impulslar shaklida chiqariladi.
c. Rejim blokirovkasi lazer bo'shlig'idagi turli uzunlamasına rejimlar orasidagi fazaviy munosabatni boshqarish orqali pikosekund yoki hatto femtosekund darajasidagi ultra qisqa impulslarni hosil qiladi. Rejim blokirovkasi texnologiyasi passiv rejim blokirovkasi va faol rejim blokirovkasiga bo'linadi.
d. Bo'shliqni to'kish Rezonatordagi fotonlarda energiyani saqlash, fotonlarni samarali bog'lash uchun kam yo'qotishli bo'shliq oynasidan foydalanish va ma'lum vaqt davomida bo'shliqda past yo'qotish holatini saqlab qolish orqali. Bir marta aylanib o'tgandan so'ng, kuchli impuls bo'shliqdan akusto-optik modulyator yoki elektro-optik deklanşör kabi ichki bo'shliq elementini tezda almashtirish orqali "chiqarib yuboriladi" va qisqa impulsli lazer chiqariladi. Q-almashtirish bilan solishtirganda, bo'shliqni bo'shatish yuqori takrorlash tezligida (masalan, bir necha megagerts) bir necha nanosekundlik impuls kengligini saqlab turishi va ayniqsa yuqori takrorlash tezligi va qisqa impulslarni talab qiladigan ilovalar uchun yuqori impuls energiyalarini ta'minlashi mumkin. Boshqa impulslarni yaratish texnikalari bilan birgalikda impuls energiyasini yanada yaxshilash mumkin.
Pulsni boshqarishlazermurakkab va muhim jarayon bo'lib, u impuls kengligini boshqarish, impuls chastotasini boshqarish va ko'plab modulyatsiya texnikalarini o'z ichiga oladi. Ushbu usullarni oqilona tanlash va qo'llash orqali lazerning ishlashini turli xil qo'llash stsenariylarining ehtiyojlarini qondirish uchun aniq sozlash mumkin. Kelajakda yangi materiallar va yangi texnologiyalarning doimiy ravishda paydo bo'lishi bilan lazerlarning impulslarni boshqarish texnologiyasi ko'proq yutuqlarga olib keladi va ... rivojlanishiga yordam beradi.lazer texnologiyasiyuqori aniqlik va kengroq qo'llanilish yo'nalishi bo'yicha.
Nashr vaqti: 2025-yil 25-mart