Baxışimpulslu lazerlər
Yaratmağın ən birbaşa yolulazerİmpulslar fasiləsiz lazerin xaricinə modulyator əlavə etməkdir. Bu üsul sadə olsa da, ən sürətli pikosaniyəli impuls yarada bilər, lakin israf olunan işıq enerjisi və pik gücü davamlı işıq gücünü aşa bilməz. Buna görə də, lazer impulsları yaratmağın daha səmərəli yolu lazer boşluğunda modulyasiya etmək, impuls qatarının söndürülmə vaxtında enerjini saxlamaq və işə salınma vaxtında buraxmaqdır. Lazer boşluğu modulyasiyası vasitəsilə impulslar yaratmaq üçün istifadə olunan dörd ümumi üsul qazanc keçidi, Q-keçid (itki keçidi), boşluğun boşaldılması və rejim kilidlənməsidir.
Gücləndirici açar nasos gücünü modulyasiya etməklə qısa impulslar yaradır. Məsələn, yarımkeçirici gücləndirici açarlı lazerlər cərəyan modulyasiyası ilə bir neçə nanosaniyədən yüz pikosaniyəyə qədər impulslar yarada bilər. İmpuls enerjisi az olsa da, bu metod çox çevikdir, məsələn, tənzimlənən təkrarlama tezliyi və impuls genişliyi təmin edir. 2018-ci ildə Tokio Universitetinin tədqiqatçıları 40 illik texniki çətinlikdə bir irəliləyişi təmsil edən femtosaniyə gücləndirici açarlı yarımkeçirici lazer barədə məlumat verdilər.
Güclü nanosaniyə impulsları ümumiyyətlə boşluqda bir neçə dövrə vuraraq yayılan Q-kommutasiyalı lazerlər tərəfindən yaradılır və impuls enerjisi sistemin ölçüsündən asılı olaraq bir neçə millijouldan bir neçə joula qədər dəyişir. Orta enerjili (ümumiyyətlə 1 μJ-dən aşağı) pikosaniyə və femtosaniyə impulsları əsasən rejim kilidli lazerlər tərəfindən yaradılır. Lazer rezonatorunda davamlı dövr edən bir və ya daha çox ultraqısa impuls var. Hər boşluqdaxili impuls çıxış birləşdirici güzgüsündən bir impuls ötürür və təkrar tezlik ümumiyyətlə 10 MHz ilə 100 GHz arasındadır. Aşağıdakı şəkildə tam normal dispersiya (ANDi) dissipativ soliton femtosaniyə göstərilir.lif lazer cihazı, bunların əksəriyyəti Thorlabs standart komponentlərindən (lif, linza, montaj və yerdəyişmə masası) istifadə edilərək inşa edilə bilər.
Boşluğun boşaldılması texnikası aşağıdakılar üçün istifadə edilə bilər:Q-kommutasiyalı lazerlərdaha qısa impulslar və daha aşağı təkrar tezliklə impuls enerjisini artırmaq üçün rejim kilidli lazerlər əldə etmək.
Zaman domeni və tezlik domeni impulsları
Zamanla impulsun xətti forması ümumiyyətlə nisbətən sadədir və Qauss və seç² funksiyaları ilə ifadə edilə bilər. İmpuls vaxtı (impuls eni kimi də tanınır) ən çox yarım hündürlük eni (FWHM) dəyəri ilə ifadə olunur, yəni optik gücün pik gücünün ən azı yarısına bərabər olduğu eni; Q-kommutasiyalı lazer nanosaniyəlik qısa impulslar yaradır.
Rejimlə kilidlənmiş lazerlər onlarla pikosaniyədən femtosaniyədə qədər ultra qısa impulslar (USP) istehsal edir. Yüksək sürətli elektronika yalnız onlarla pikosaniyədə qədər ölçə bilir və daha qısa impulslar yalnız avtokorrelyatorlar, FROG və SPIDER kimi sırf optik texnologiyalarla ölçülə bilər. Nanosaniyə və ya daha uzun impulslar, hətta uzun məsafələrdə belə, hərəkət etdikcə impuls genişliyini çətinliklə dəyişdirsə də, ultra qısa impulslar müxtəlif amillərdən təsirlənə bilər:
Dispersiya böyük bir impuls genişlənməsinə səbəb ola bilər, lakin əks dispersiya ilə yenidən sıxıla bilər. Aşağıdakı diaqram Thorlabs femtosaniyə impuls kompressorunun mikroskop dispersiyasını necə kompensasiya etdiyini göstərir.
Qeyri-xəttilik ümumiyyətlə impuls eninə birbaşa təsir göstərmir, lakin bant genişliyini genişləndirir və bu da impulsun yayılma zamanı dispersiyaya daha həssas olmasına səbəb olur. Məhdud bant genişliyinə malik digər gücləndirici mühitlər də daxil olmaqla, istənilən növ lif bant genişliyinin və ya ultra qısa impulsun formasına təsir göstərə bilər və bant genişliyinin azalması zamanla genişlənməyə səbəb ola bilər; Spektr daraldıqda güclü cingiltili impulsun impuls eninin qısaldığı hallar da mövcuddur.
Yazı vaxtı: 05 Fevral 2024