Noyobultra tezkor lazerbirinchi qism
Ultrafastning noyob xususiyatlarilazerlar
Ultra tezkor lazerlarning ultra qisqa impuls davomiyligi bu tizimlarga ularni uzoq impulsli yoki uzluksiz to'lqinli (CW) lazerlardan ajratib turadigan noyob xususiyatlarni beradi. Bunday qisqa impulsni yaratish uchun keng spektrli o'tkazish qobiliyati talab qilinadi. Impuls shakli va markaziy to'lqin uzunligi ma'lum bir davomiylikdagi impulslarni yaratish uchun zarur bo'lgan minimal o'tkazish qobiliyatini belgilaydi. Odatda, bu bog'liqlik noaniqlik printsipidan kelib chiqadigan vaqt-o'tkazish qobiliyati mahsuloti (TBP) nuqtai nazaridan tavsiflanadi. Gauss impulsining TBPsi quyidagi formula bilan beriladi: TBP Gauss=ΔτΔν≈0.441
Δτ impuls davomiyligi va Δv chastota o'tkazuvchanligidir. Aslida, tenglama spektr o'tkazuvchanligi va impuls davomiyligi o'rtasida teskari bog'liqlik borligini ko'rsatadi, ya'ni impuls davomiyligi kamaygan sari, ushbu impulsni yaratish uchun zarur bo'lgan o'tkazuvchanlik oshadi. 1-rasmda bir nechta turli impuls davomiyligini qo'llab-quvvatlash uchun zarur bo'lgan minimal o'tkazuvchanlik ko'rsatilgan.
1-rasm: Qo'llab-quvvatlash uchun zarur bo'lgan minimal spektral o'tkazish qobiliyatilazer impulslari10 ps (yashil), 500 fs (ko'k) va 50 fs (qizil) dan iborat
Ultra tezkor lazerlarning texnik muammolari
Ultratez lazerlarning keng spektrli o'tkazish qobiliyati, eng yuqori quvvat va qisqa impuls davomiyligi tizimingizda to'g'ri boshqarilishi kerak. Ko'pincha, bu muammolarning eng oddiy yechimlaridan biri lazerlarning keng spektrli chiqishi hisoblanadi. Agar siz ilgari asosan uzunroq impulsli yoki uzluksiz to'lqinli lazerlardan foydalangan bo'lsangiz, mavjud optik komponentlaringiz zaxirasi ultratez impulslarning to'liq o'tkazish qobiliyatini aks ettira olmasligi yoki uzata olmasligi mumkin.
Lazer shikastlanish chegarasi
Ultra tezkor optika an'anaviy lazer manbalariga qaraganda lazer shikastlanish chegaralariga (LDT) sezilarli darajada farq qiladi va ularni boshqarish qiyinroq. Optika taqdim etilgandananosekundli impulsli lazerlar, LDT qiymatlari odatda 5-10 J/sm2 tartibida bo'ladi. Ultra tezkor optika uchun bu kattalikdagi qiymatlar deyarli eshitilmaydi, chunki LDT qiymatlari <1 J/sm2 tartibida, odatda 0,3 J/sm2 ga yaqinroq bo'lishi ehtimoli ko'proq. Turli impuls davomiyligi ostida LDT amplitudasining sezilarli o'zgarishi impuls davomiyligiga asoslangan lazer shikastlanish mexanizmining natijasidir. Nanosekund yoki undan uzoqroq lazerlar uchunimpulsli lazerlar, shikastlanishga olib keladigan asosiy mexanizm termal isitishdir. Qoplama va substrat materiallarioptik qurilmalartushgan fotonlarni yutib, qizdiring. Bu materialning kristall panjarasining buzilishiga olib kelishi mumkin. Termal kengayish, yorilish, erish va panjara deformatsiyasi bularning keng tarqalgan termal shikastlanish mexanizmlari hisoblanadi.lazer manbalari.
Biroq, ultra tez lazerlar uchun impuls davomiyligi lazerdan material panjarasiga issiqlik uzatish vaqt shkalasidan tezroq, shuning uchun termal effekt lazer tomonidan keltirib chiqarilgan shikastlanishning asosiy sababi emas. Buning o'rniga, ultra tez lazerning eng yuqori quvvati shikastlanish mexanizmini ko'p fotonli yutilish va ionlanish kabi chiziqli bo'lmagan jarayonlarga aylantiradi. Shuning uchun nanosekundli impulsning LDT reytingini ultra tez impuls reytingiga shunchaki qisqartirish mumkin emas, chunki shikastlanishning fizik mexanizmi har xil. Shuning uchun, bir xil foydalanish sharoitlarida (masalan, to'lqin uzunligi, impuls davomiyligi va takrorlanish tezligi) yetarlicha yuqori LDT reytingiga ega optik qurilma sizning maxsus qo'llanishingiz uchun eng yaxshi optik qurilma bo'ladi. Turli sharoitlarda sinovdan o'tkazilgan optika tizimdagi bir xil optikaning haqiqiy ishlashini aks ettirmaydi.
1-rasm: Turli impuls davomiyligi bilan lazer ta'sirida shikastlanish mexanizmlari
Nashr vaqti: 2024-yil 24-iyun