Maelezo ya jumla ya lasers ya pulsed

Muhtasari walasers ya pulsed

Njia ya moja kwa moja ya kutengenezalezamapigo ni kuongeza moduli kwa nje ya leza inayoendelea. Njia hii inaweza kutoa mpigo wa kasi wa picosecond, ingawa ni rahisi, lakini kupoteza nishati ya mwanga na nguvu ya kilele haiwezi kuzidi nguvu ya mwanga inayoendelea. Kwa hivyo, njia bora zaidi ya kutengeneza mipigo ya leza ni kurekebisha kwenye patiti ya leza, kuhifadhi nishati wakati wa kutokuwepo kwa treni ya mpigo na kuitoa kwa wakati. Mbinu nne za kawaida zinazotumiwa kutoa mapigo kwa njia ya urekebishaji wa kaviti ya leza ni kubadili kwa faida, kubadili kwa Q (kubadilisha hasara), kuondoa mashimo, na kufunga hali.

Ubadilishaji wa faida hutoa mipigo mifupi kwa kurekebisha nguvu ya pampu. Kwa mfano, leza zinazobadilishwa na semiconductor zinaweza kutoa mipigo kutoka kwa nanosekunde chache hadi sekunde mia kwa urekebishaji wa sasa. Ingawa nishati ya mapigo ni ya chini, njia hii inaweza kunyumbulika sana, kama vile kutoa marudio ya marudio yanayoweza kurekebishwa na upana wa mapigo. Mnamo mwaka wa 2018, watafiti katika Chuo Kikuu cha Tokyo waliripoti laser ya semiconductor iliyobadilishwa ya femtosecond, ikiwakilisha mafanikio katika shida ya kiufundi ya miaka 40.

Mipigo yenye nguvu ya nanosecond kwa ujumla huzalishwa na leza za Q-switched, ambazo hutolewa katika safari kadhaa za mzunguko kwenye cavity, na nishati ya mapigo iko katika safu ya millijoules kadhaa hadi joule kadhaa, kulingana na ukubwa wa mfumo. Nishati ya wastani (kwa ujumla chini ya 1 μJ) mipigo ya picosecond na femtosecond huzalishwa hasa na leza za mode-locked. Kuna mpigo mmoja au zaidi wa ultrashort kwenye resonator ya leza ambayo huzunguka mfululizo. Kila mpigo wa ndani ya mshipa hupitisha mpigo kupitia kioo cha kuunganisha pato, na marudio kwa ujumla ni kati ya 10 MHz na 100 GHz. Kielelezo kilicho hapa chini kinaonyesha mtawanyiko wa kawaida kabisa (ANDi) mtawanyiko wa soliton femtosecondkifaa cha laser ya nyuzi, nyingi ambazo zinaweza kujengwa kwa kutumia vipengele vya kawaida vya Thorlabs (nyuzi, lenzi, mlima na meza ya uhamishaji).

Mbinu ya kuondoa mashimo inaweza kutumikaLaser zilizobadilishwa kwa Qkupata mapigo mafupi na leza zilizofungwa kwa modi ili kuongeza nishati ya mipigo kwa masafa ya chini.

Kikoa cha saa na mipigo ya kikoa cha masafa
Umbo la mstari wa mpigo kwa wakati kwa ujumla ni rahisi na linaweza kuonyeshwa kwa vitendaji vya Gaussian na sech². Muda wa mapigo (pia hujulikana kama upana wa mapigo) huonyeshwa kwa kawaida na thamani ya upana wa nusu-urefu (FWHM), yaani, upana ambao nguvu ya macho ni angalau nusu ya kilele cha nguvu; Laser inayowashwa na Q huzalisha mipigo mifupi ya nanosecond kupitia
Leza zilizofungwa kwa hali huzalisha mipigo mifupi zaidi (USP) kwa mpangilio wa makumi ya sekunde hadi sekunde za femto. Elektroniki za kasi ya juu zinaweza tu kupima hadi makumi ya sekunde, na mapigo mafupi yanaweza kupimwa tu kwa teknolojia za macho kama vile virekebishaji kiotomatiki, FROG na SPIDER. Ingawa mapigo ya nanosecond au marefu hayabadilishi upana wa mapigo yao wanaposafiri, hata kwa umbali mrefu, mipigo mifupi zaidi inaweza kuathiriwa na sababu mbalimbali:

Mtawanyiko unaweza kusababisha kupanuka kwa mapigo makubwa, lakini unaweza kubanwa tena na mtawanyiko wa kinyume. Mchoro ufuatao unaonyesha jinsi Thorlabs femtosecond pulse compressor inavyofidia mtawanyiko wa darubini.

Ukosefu wa mstari kwa ujumla hauathiri upana wa mapigo moja kwa moja, lakini huongeza kipimo data, na kufanya mapigo kushambuliwa zaidi na mtawanyiko wakati wa uenezi. Aina yoyote ya fiber, ikiwa ni pamoja na vyombo vya habari vingine vya faida na bandwidth ndogo, inaweza kuathiri sura ya bandwidth au ultra-short pulse, na kupungua kwa bandwidth inaweza kusababisha kupanua kwa wakati; Pia kuna matukio ambapo upana wa mapigo ya mapigo yaliyopigwa sana huwa mfupi wakati wigo unakuwa mwembamba.