Muhtasari wa lasers pulsed

Muhtasari waPulsed lasers

Njia ya moja kwa moja ya kutengenezalaserPulses ni kuongeza modulator nje ya laser inayoendelea. Njia hii inaweza kutoa mapigo ya haraka sana ya picosecond, ingawa ni rahisi, lakini nishati ya taa nyepesi na nguvu ya kilele haiwezi kuzidi nguvu ya mwanga inayoendelea. Kwa hivyo, njia bora zaidi ya kutengeneza mapigo ya laser ni kurekebisha kwenye cavity ya laser, kuhifadhi nishati wakati wa treni ya kunde na kuifungua kwa wakati. Mbinu nne za kawaida zinazotumiwa kutengeneza pulses kupitia moduli ya laser cavity ni kupata swichi, Q-switching (hasara switch), cavity kuondoa, na kufuli kwa mode.

Kubadilisha faida hutoa mapigo mafupi kwa kurekebisha nguvu ya pampu. Kwa mfano, semiconductor ya kubadili lasers inaweza kutoa mapigo kutoka kwa nanoseconds chache hadi picha mia na moduli ya sasa. Ingawa nishati ya kunde ni ya chini, njia hii ni rahisi sana, kama vile kutoa frequency inayoweza kurudiwa na upana wa mapigo. Mnamo mwaka wa 2018, watafiti katika Chuo Kikuu cha Tokyo waliripoti laser ya kubadili-swichi ya semiconductor, inayowakilisha mafanikio katika chupa ya kiufundi ya miaka 40.

Pulses zenye nguvu za nanosecond kwa ujumla hutolewa na lasers za Q-switched, ambazo hutolewa katika safari kadhaa za pande zote kwenye cavity, na nishati ya mapigo iko katika safu ya millijoules kadhaa kwa joules kadhaa, kulingana na saizi ya mfumo. Nishati ya kati (kwa ujumla chini ya 1 μJ) picosecond na femtosecond hutolewa hasa na lasers zilizofungwa. Kuna mapigo moja au zaidi ya ultrashort kwenye resonator ya laser ambayo mzunguko unaendelea. Kila mapigo ya ndani hupitisha mapigo kupitia kioo cha kuunganisha pato, na refrequency kwa ujumla ni kati ya 10 MHz na 100 GHz. Takwimu hapa chini inaonyesha utawanyiko wa kawaida (Andi) wa soliton femtosecondkifaa cha laser ya nyuzi, ambayo mengi yanaweza kujengwa kwa kutumia vifaa vya kawaida vya Thorlabs (nyuzi, lensi, mlima na meza ya kuhamishwa).

Mbinu ya kuondoa cavity inaweza kutumika kwaQ-switched lasersIli kupata mapigo mafupi na lasers zilizofungwa kwa njia ili kuongeza nishati ya mapigo na rejareja ya chini.

Kikoa cha wakati na mapigo ya kikoa cha frequency
Sura ya mstari wa kunde na wakati kwa ujumla ni rahisi na inaweza kuonyeshwa na kazi za Gaussian na Sech². Wakati wa kunde (pia inajulikana kama upana wa mapigo) huonyeshwa sana na thamani ya upana wa urefu wa nusu (FWHM), ambayo ni, upana ambao nguvu ya macho ni angalau nusu ya nguvu ya kilele; Laser ya Q-Switched inazalisha mapigo mafupi ya nanosecond kupitia
Lasers zilizofungwa kwa njia hutengeneza pulses-fupi (USP) kwa mpangilio wa makumi ya picoseconds kwa femtoseconds. Elektroniki zenye kasi kubwa zinaweza tu kufikia makumi ya picoseconds, na mapigo mafupi yanaweza kupimwa tu na teknolojia za macho kama vile autocorrelators, chura na buibui. Wakati nanosecond au mapigo marefu hayabadilishi upana wao wa mapigo wanaposafiri, hata kwa umbali mrefu, mapigo ya muda mfupi yanaweza kuathiriwa na mambo kadhaa:

Kutawanyika kunaweza kusababisha kupanuka kwa kunde, lakini inaweza kulipwa tena na utawanyiko tofauti. Mchoro ufuatao unaonyesha jinsi Thorlabs Femtosecond Pulse compressor inavyolipa utawanyiko wa darubini.

Unlinearity kwa ujumla haiathiri moja kwa moja upana wa mapigo, lakini hupanua bandwidth, na kufanya mapigo kuwa ya kuhusika zaidi kwa utawanyiko wakati wa uenezi. Aina yoyote ya nyuzi, pamoja na media zingine zilizo na bandwidth ndogo, zinaweza kuathiri sura ya bandwidth au pulse fupi, na kupungua kwa bandwidth kunaweza kusababisha kuongezeka kwa wakati; Kuna pia visa ambapo upana wa mapigo ya mapigo yaliyopigwa kwa nguvu huwa mfupi wakati wigo unakuwa nyembamba.