Noyobultra tez lazerbirinchi qism
Ultrafastning o'ziga xos xususiyatlarilazerlar
Ultra tez lazerlarning o'ta qisqa puls davomiyligi bu tizimlarga ularni uzoq pulsli yoki uzluksiz to'lqinli (CW) lazerlardan ajratib turadigan noyob xususiyatlarni beradi. Bunday qisqa impulsni yaratish uchun keng spektrli tarmoqli kengligi talab qilinadi. Impuls shakli va markaziy to'lqin uzunligi ma'lum bir vaqtdagi impulslarni yaratish uchun zarur bo'lgan minimal tarmoqli kengligini aniqlaydi. Odatda, bu munosabat noaniqlik printsipidan kelib chiqadigan vaqt o'tkazuvchanligi mahsuloti (TBP) nuqtai nazaridan tavsiflanadi. Gauss pulsining TBP qiymati quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi: TBPGaussian=DtD≈0,441
Dt - impulsning davomiyligi va Dv - chastota o'tkazuvchanligi. Aslini olganda, tenglama spektrning o'tkazish qobiliyati va impuls davomiyligi o'rtasida teskari bog'liqlik mavjudligini ko'rsatadi, ya'ni impulsning davomiyligi kamayishi bilan bu impulsni yaratish uchun zarur bo'lgan tarmoqli kengligi ortadi. 1-rasmda bir necha xil impuls davomiyligini qo'llab-quvvatlash uchun zarur bo'lgan minimal tarmoqli kengligi ko'rsatilgan.
1-rasm: Qo'llab-quvvatlash uchun zarur bo'lgan minimal spektral tarmoqli kengligilazer impulslari10 ps (yashil), 500 fs (ko‘k) va 50 fs (qizil)
Ultrafast lazerlarning texnik muammolari
Ultra tezkor lazerlarning keng spektrli tarmoqli kengligi, eng yuqori quvvati va qisqa puls davomiyligi tizimingizda to'g'ri boshqarilishi kerak. Ko'pincha, bu muammolarning eng oddiy echimlaridan biri lazerlarning keng spektrli chiqishi hisoblanadi. Agar siz avvalroq uzoqroq pulsli yoki uzluksiz to'lqinli lazerlardan foydalangan bo'lsangiz, mavjud optik komponentlar zaxirangiz ultratezkor impulslarning to'liq tarmoqli kengligini aks ettira yoki uzata olmasligi mumkin.
Lazerning shikastlanish chegarasi
Ultrafast optika, shuningdek, an'anaviy lazer manbalariga qaraganda sezilarli darajada farq qiladi va lazer shikastlanish chegaralariga (LDT) o'tish qiyinroq. Optika uchun taqdim etilgandananosoniyali impulsli lazerlar, LDT qiymatlari odatda 5-10 J / sm2 tartibda bo'ladi. Ultrafast optika uchun bunday kattalikdagi qiymatlar deyarli eshitilmaydi, chunki LDT qiymatlari <1 J/sm2, odatda 0,3 J/sm2 ga yaqinroq bo'lishi mumkin. LDT amplitudasining turli xil impuls vaqtlari ostida sezilarli o'zgarishi pulsning davomiyligiga asoslangan lazerning shikastlanish mexanizmining natijasidir. Nanosoniyali lazerlar yoki undan uzoqroq vaqt uchunimpulsli lazerlar, shikastlanishga olib keladigan asosiy mexanizm termal isitishdir. Qoplama va substrat materiallarioptik qurilmalartushayotgan fotonlarni yutadi va ularni qizdiradi. Bu materialning kristall panjarasining buzilishiga olib kelishi mumkin. Termal kengayish, yorilish, erish va panjara deformatsiyasi bularning umumiy termal shikastlanish mexanizmlari hisoblanadi.lazer manbalari.
Biroq, o'ta tezkor lazerlar uchun impuls davomiyligining o'zi lazerdan material panjarasiga issiqlik o'tkazish vaqt shkalasidan tezroq bo'ladi, shuning uchun termal effekt lazerdan kelib chiqadigan shikastlanishning asosiy sababi emas. Buning o'rniga, ultrafast lazerning eng yuqori quvvati shikastlanish mexanizmini ko'p fotonli assimilyatsiya va ionlanish kabi chiziqli bo'lmagan jarayonlarga aylantiradi. Shuning uchun nanosekundlik impulsning LDT ko'rsatkichini o'ta tez pulsga qisqartirish mumkin emas, chunki shikastlanishning jismoniy mexanizmi boshqacha. Shuning uchun, bir xil foydalanish shartlarida (masalan, to'lqin uzunligi, zarba davomiyligi va takrorlanish tezligi) etarlicha yuqori LDT reytingiga ega optik qurilma sizning maxsus dasturingiz uchun eng yaxshi optik qurilma bo'ladi. Turli xil sharoitlarda sinovdan o'tgan optika tizimdagi bir xil optikaning haqiqiy ishlashini ifodalamaydi.
1-rasm: Har xil puls davomiyligi bilan lazer ta'siri ostida shikastlanish mexanizmlari
Xabar vaqti: 24-iyun-2024