Unikal ultrafast lazer birinci hissə

Unikalultra sürətli lazerbirinci hissə

Ultrafastın unikal xüsusiyyətlərilazerlər
Ultra sürətli lazerlərin ultra qısa nəbz müddəti bu sistemlərə onları uzun nəbzli və ya davamlı dalğalı (CW) lazerlərdən fərqləndirən unikal xüsusiyyətlər verir. Belə qısa impuls yaratmaq üçün geniş spektrli bant genişliyi tələb olunur. Nəbz forması və mərkəzi dalğa uzunluğu müəyyən müddətə impuls yaratmaq üçün tələb olunan minimum bant genişliyini müəyyən edir. Tipik olaraq, bu əlaqə qeyri-müəyyənlik prinsipindən irəli gələn zaman-zolağın genişliyi məhsulu (TBP) baxımından təsvir edilir. Qauss impulsunun TBP-si aşağıdakı düsturla verilir: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ impulsun müddəti və Δv tezlik bant genişliyidir. Əslində, tənlik spektrin bant genişliyi ilə impulsun müddəti arasında tərs əlaqənin olduğunu göstərir, yəni nəbzin müddəti azaldıqca, bu impulsu yaratmaq üçün tələb olunan bant genişliyi artır. Şəkil 1 bir neçə müxtəlif nəbz müddətini dəstəkləmək üçün tələb olunan minimum bant genişliyini göstərir.


Şəkil 1: Dəstək üçün tələb olunan minimum spektral bant genişliyilazer impulsları10 ps (yaşıl), 500 fs (mavi) və 50 fs (qırmızı)

Ultrafast lazerlərin texniki problemləri
Ultra sürətli lazerlərin geniş spektral bant genişliyi, pik gücü və qısa nəbz müddəti sisteminizdə düzgün idarə edilməlidir. Çox vaxt bu problemlərin ən sadə həll yollarından biri lazerlərin geniş spektrli çıxışıdır. Əgər siz əvvəllər daha uzun impuls və ya davamlı dalğalı lazerlərdən istifadə etmisinizsə, mövcud optik komponentlər ehtiyatınız ultrasürətli impulsların tam bant genişliyini əks etdirə və ya ötürə bilməyəcək.

Lazer zədələnmə həddi
Ultrafast optiklər də daha adi lazer mənbələri ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə fərqli və lazer zədələnmə hədlərinə (LDT) keçmək daha çətindir. Optika təmin edildikdənanosaniyəlik impulslu lazerlər, LDT dəyərləri adətən 5-10 J/sm2 qaydasında olur. Ultrafast optika üçün bu böyüklüyün dəyərləri praktiki olaraq eşidilmir, çünki LDT dəyərləri daha çox <1 J/sm2, adətən 0,3 J/sm2-ə yaxındır. Fərqli nəbz müddətləri altında LDT amplitüdünün əhəmiyyətli dəyişməsi nəbz müddətinə əsaslanan lazer zədələnməsi mexanizminin nəticəsidir. Nanosaniyəlik lazerlər və ya daha uzun müddət üçünimpulslu lazerlər, zərərə səbəb olan əsas mexanizm termal istilikdir. Kaplama və altlıq materiallarıoptik cihazlargələn fotonları udur və onları qızdırır. Bu, materialın kristal şəbəkəsinin pozulmasına səbəb ola bilər. Termal genişlənmə, krekinq, ərimə və şəbəkə gərginliyi bunların ümumi istilik zərər mexanizmləridir.lazer mənbələri.

Bununla belə, ultrasürətli lazerlər üçün nəbz müddəti özü lazerdən material şəbəkəsinə istilik ötürülməsinin vaxt miqyasından daha sürətlidir, buna görə də istilik effekti lazerin yaratdığı zədələnmənin əsas səbəbi deyil. Bunun əvəzinə, ultrasürətli lazerin pik gücü zərər mexanizmini çox fotonun udulması və ionlaşması kimi qeyri-xətti proseslərə çevirir. Bu səbəbdən nanosaniyəlik nəbzin LDT reytinqini ultrasürətli nəbzin səviyyəsinə endirmək sadəcə mümkün deyil, çünki zədələnmənin fiziki mexanizmi fərqlidir. Buna görə də, eyni istifadə şərtlərində (məsələn, dalğa uzunluğu, nəbz müddəti və təkrarlanma dərəcəsi) kifayət qədər yüksək LDT reytinqinə malik optik cihaz sizin xüsusi tətbiqiniz üçün ən yaxşı optik cihaz olacaqdır. Müxtəlif şəraitdə sınaqdan keçirilmiş optika sistemdə eyni optikanın faktiki performansını təmsil etmir.

Şəkil 1: Fərqli nəbz müddətləri ilə lazerin yaratdığı zədələnmə mexanizmləri


Göndərmə vaxtı: 24 iyun 2024-cü il