Sehemu ya kipekee ya laser ya kwanza

KipekeeUltrafast lasersehemu ya kwanza

Tabia ya kipekee ya Ultrafastlasers
Muda wa mapigo ya muda mfupi wa lasers ya Ultrafast hutoa mifumo hii mali ya kipekee ambayo inawatofautisha na lasers ya muda mrefu au ya wimbi (CW). Ili kutoa mapigo mafupi kama haya, upeo wa wigo mpana unahitajika. Sura ya kunde na wimbi kuu huamua kiwango cha chini cha bandwidth kinachohitajika kutoa mapigo ya muda fulani. Kawaida, uhusiano huu unaelezewa kwa suala la bidhaa ya Bandwidth ya wakati (TBP), ambayo imetokana na kanuni isiyo na shaka. TBP ya kunde ya Gaussian imepewa na formula ifuatayo: Tbpgaussian =
ΔIST ni muda wa kunde na ΔV ndio bandwidth ya frequency. Kwa asili, equation inaonyesha kuwa kuna uhusiano mbaya kati ya upeo wa wigo na muda wa kunde, ikimaanisha kuwa kadri muda wa kunde unapungua, bandwidth inahitajika kutoa kwamba kunde huongezeka. Kielelezo 1 kinaonyesha kiwango cha chini cha bandwidth kinachohitajika kusaidia durations kadhaa tofauti za mapigo.

Kielelezo 1: Bandwidth ya chini ya utazamaji inahitajika kusaidiaLaser pulsesya 10 ps (kijani), 500 fs (bluu), na 50 fs (nyekundu)

Changamoto za kiufundi za lasers za mwisho
Bandwidth pana ya kutazama, nguvu ya kilele, na muda mfupi wa mapigo ya lasers lazima uweze kusimamiwa vizuri katika mfumo wako. Mara nyingi, moja ya suluhisho rahisi kwa changamoto hizi ni pato pana la lasers. Ikiwa kimsingi umetumia mapigo ya muda mrefu au lasers zinazoendelea huko nyuma, hisa yako iliyopo ya vifaa vya macho inaweza kukosa kutafakari au kusambaza bandwidth kamili ya pulses za mwisho.

Kizingiti cha uharibifu wa laser
Optics za Ultrafast pia zina tofauti sana na ngumu zaidi kupitia vizingiti vya uharibifu wa laser (LDT) ikilinganishwa na vyanzo vya kawaida vya laser. Wakati macho yanatolewaNanosecond pulsed lasers, Maadili ya LDT kawaida huwa katika mpangilio wa 5-10 J/cm2. Kwa macho ya juu, maadili ya ukubwa huu hayasikiki, kwa kuwa maadili ya LDT yana uwezekano mkubwa wa kuwa kwenye mpangilio wa <1 J/cm2, kawaida karibu na 0.3 J/cm2. Tofauti kubwa ya amplitude ya LDT chini ya durations tofauti za kunde ni matokeo ya utaratibu wa uharibifu wa laser kulingana na durations za kunde. Kwa lasers za nanosecond au zaidiPulsed lasers, utaratibu kuu ambao husababisha uharibifu ni joto la mafuta. Mipako na vifaa vya substrate vyavifaa vya machoKuchukua picha za tukio na kuwasha. Hii inaweza kusababisha kupotosha kwa taa ya glasi ya nyenzo. Upanuzi wa mafuta, kupasuka, kuyeyuka na shida ya kimiani ni njia za kawaida za uharibifu wa mafuta ya hayaVyanzo vya laser.

Walakini, kwa lasers ya mwisho, muda wa mapigo yenyewe ni haraka kuliko kiwango cha wakati wa uhamishaji wa joto kutoka kwa laser hadi kimiani ya nyenzo, kwa hivyo athari ya mafuta sio sababu kuu ya uharibifu uliosababishwa na laser. Badala yake, nguvu ya kilele cha laser ya Ultrafast hubadilisha utaratibu wa uharibifu kuwa michakato isiyo ya mstari kama vile kunyonya kwa picha nyingi na ionization. Hii ndio sababu haiwezekani kupunguza tu kiwango cha LDT cha mapigo ya nanosecond na ile ya mapigo ya hali ya juu, kwa sababu utaratibu wa uharibifu ni tofauti. Kwa hivyo, chini ya hali hiyo ya matumizi (kwa mfano, wimbi la nguvu, muda wa mapigo, na kiwango cha kurudia), kifaa cha macho kilicho na kiwango cha juu cha LDT itakuwa kifaa bora zaidi cha programu yako maalum. Optics zilizopimwa chini ya hali tofauti sio mwakilishi wa utendaji halisi wa macho sawa kwenye mfumo.

Kielelezo 1: Mifumo ya uharibifu wa laser iliyosababishwa na durations tofauti za mapigo