Ümumi baxışimpulslu lazerlər
Yaratmağın ən birbaşa yolulazerimpulslar davamlı lazerin kənarına modulator əlavə etməkdir. Bu üsul sadə olsa da, ən sürətli pikosaniyə nəbzini istehsal edə bilər, lakin sərf olunan işıq enerjisi və pik güc davamlı işıq gücünü keçə bilməz. Buna görə də, lazer impulslarını yaratmağın daha səmərəli yolu lazer boşluğunda modulyasiya etmək, nəbz qatarının işləmədiyi vaxtda enerji saxlamaq və onu vaxtında buraxmaqdır. Lazer boşluğunun modulyasiyası vasitəsilə impulslar yaratmaq üçün istifadə edilən dörd ümumi üsul qazanc kommutasiyası, Q-switching (zərər dəyişdirmə), boşluğun boşaldılması və rejimin kilidlənməsidir.
Qazanc açarı nasosun gücünü modulyasiya edərək qısa impulslar yaradır. Məsələn, yarımkeçirici qazanclı lazerlər cari modulyasiya ilə bir neçə nanosaniyədə yüz pikosaniyəyə qədər impulslar yarada bilər. Nəbz enerjisi aşağı olsa da, bu üsul tənzimlənən təkrarlama tezliyi və nəbz genişliyini təmin etmək kimi çox çevikdir. 2018-ci ildə Tokio Universitetinin tədqiqatçıları 40 illik texniki darboğazda sıçrayışı təmsil edən femtosaniyəlik qazancla dəyişdirilən yarımkeçirici lazer haqqında məlumat verdilər.
Güclü nanosaniyə impulsları ümumiyyətlə Q-dəyişən lazerlər tərəfindən yaradılır, onlar boşluqda bir neçə dövrədə buraxılır və nəbz enerjisi sistemin ölçüsündən asılı olaraq bir neçə millijouldan bir neçə joula qədərdir. Orta enerji (ümumiyyətlə 1 μJ-dən aşağı) pikosaniyə və femtosaniyə impulsları əsasən rejim kilidli lazerlər tərəfindən yaradılır. Lazer rezonatorunda davamlı olaraq dövr edən bir və ya daha çox ultraqısa impulslar var. Hər bir boşluqdaxili impuls çıxış birləşdirici güzgüsü vasitəsilə bir impuls ötürür və tezlik ümumiyyətlə 10 MHz ilə 100 GHz arasındadır. Aşağıdakı şəkildə tam normal dispersiya (ANDi) dissipativ soliton femtosaniyə göstərilirfiber lazer cihazı, onların əksəriyyəti Thorlabs standart komponentlərindən (lif, lens, montaj və yerdəyişmə masası) istifadə edilməklə tikilə bilər.
Boşluğun boşaldılması texnikası üçün istifadə edilə bilərQ keçidli lazerlərdaha qısa impulslar və daha aşağı tezliklə nəbz enerjisini artırmaq üçün rejim kilidli lazerlər əldə etmək.
Zaman sahəsi və tezlik sahəsi impulsları
Zamanla impulsun xətti forması ümumiyyətlə nisbətən sadədir və Qauss və sech² funksiyaları ilə ifadə edilə bilər. Pulse vaxtı (həmçinin nəbz eni kimi tanınır) ən çox yarım hündürlük eni (FWHM) dəyəri ilə ifadə edilir, yəni optik gücün ən azı pik gücün yarısı olduğu genişlik; Q-keçidli lazer nanosaniyəlik qısa impulslar yaradır
Rejim kilidli lazerlər onlarla pikosaniyadan femtosaniyəyə qədər ultra qısa impulslar (USP) istehsal edir. Yüksək sürətli elektronika yalnız onlarla pikosaniyə qədər ölçə bilər və daha qısa impulslar yalnız avtokorrelyatorlar, FROG və SPIDER kimi sırf optik texnologiyalarla ölçülə bilər. Nanosaniyə və ya daha uzun impulslar səyahət edərkən nəbz genişliyini çətin ki dəyişsə də, hətta uzun məsafələrdə belə, ultra qısa impulslara müxtəlif amillər təsir edə bilər:
Dispersiya böyük nəbz genişlənməsi ilə nəticələnə bilər, lakin əks dispersiya ilə yenidən sıxıla bilər. Aşağıdakı diaqram Thorlabs femtosaniyə pulse kompressorunun mikroskop dispersiyasını necə kompensasiya etdiyini göstərir.
Qeyri-xəttilik ümumiyyətlə impulsun genişliyinə birbaşa təsir göstərmir, lakin o, bant genişliyini genişləndirir və yayılma zamanı nəbzi dispersiyaya daha həssas edir. İstənilən növ lif, o cümlədən məhdud bant genişliyi olan digər qazanc mediası, bant genişliyinin və ya ultra-qısa nəbzin formasına təsir göstərə bilər və bant genişliyinin azalması zamanla genişlənməyə səbəb ola bilər; Spektr daraldıqda güclü cıvıltılı nəbzin nəbzinin eninin qısaldığı hallar da var.
Göndərmə vaxtı: 05 fevral 2024-cü il