Unikalultrafast lazerbir hissəsi
Ultrafastın unikal xüsusiyyətlərilazerlər
Ultrafast lazerlərinin ultra-qısa nəbz müddəti bu sistemləri uzun nəbz və ya davamlı dalğa (CW) lazerlərdən fərqləndirən unikal xüsusiyyətlər verir. Belə bir qısa nəbz yaratmaq üçün geniş spektrli bant genişliyi tələb olunur. Pulse forması və mərkəzi dalğa uzunluğu müəyyən bir müddətin nəbzləri yaratmaq üçün tələb olunan minimum bant genişliyini müəyyənləşdirir. Tipik olaraq, bu münasibət qeyri-müəyyənlik prinsipindən yaranan vaxt-bant genişliyi (TBP) baxımından təsvir edilmişdir. Gaussian nəbzinin TBP aşağıdakı formula verilir: Tbpgaussian = δτδν≈0.441
Δτ nəbz müddəti və δv tezlik bant genişliyidir. Əslində, tənliklər göstərir ki, spektr bant genişliyi və nəbz müddəti arasında tərs bir əlaqənin olduğunu göstərir ki, nəbzin müddəti azalır, çünki bu nəbz artımını yaratmaq üçün tələb olunan bant genişliyi. Şəkil 1, bir neçə fərqli nəbz müddətini dəstəkləmək üçün tələb olunan minimum bant genişliyini göstərir.
Şəkil 1: Dəstək üçün tələb olunan minimum spektral bant genişliyilazer paxlalı10 ps (yaşıl), 500 f və (mavi) və 50 fs (qırmızı)
Ultrafast lazerlərin texniki problemləri
Sisteminizdə geniş spektral bant genişliyi, pik güc və ultrafast lazerlərin qısa nəbz müddəti düzgün idarə edilməlidir. Tez-tez, bu çətinliklərin ən sadə həllərindən biri lazerlərin geniş spektri çıxışıdır. Əvvəlcə daha uzun nəbz və ya davamlı dalğalanan lazerlərdən istifadə etmisinizsə, mövcud optik komponentlərin mövcud fondları, ultrafast paxlalı paxlalıların tam bant genişliyini əks etdirə və ya ötürə bilməz.
Lazer ziyan həddi
Ultrafast optikası, daha çox şərti lazer mənbələri ilə müqayisədə lazer zərər eşiklərini (LDT) naviqasiya etmək də əhəmiyyətli dərəcədə fərqli və daha çətindir. Optik olduqdananosekond impulslu lazerlər, LDT dəyərləri ümumiyyətlə 5-10 j / sm2 qaydasında olur. Ultrafast optikası üçün bu böyüklüyün dəyərləri praktik olaraq eşidilmir, çünki LDT dəyərləri daha çox <1 j / sm2, adətən 0.3 j / sm2-ə yaxındır. Fərqli nəbz müddəti altında LDT amplituda əhəmiyyətli bir dəyişikliyi, nəbz müddətinə əsaslanan lazer zərər mexanizminin nəticəsidir. Nanosekond lazerləri və ya daha uzunimpulslu lazerlər, ziyana səbəb olan əsas mexanizm istilik istiliyidir. Örtük və substrat materiallarıoptik cihazlarHadisəni fotonları udmaq və qızdırmaq. Bu, materialın kristal lattice təhrifinə səbəb ola bilər. Termal genişləndirilməsi, çatlama, ərimə və lattice gərginliyi bunların ümumi termal zərər mexanizmləridirlazer mənbələri.
Lakin, ultrafast lazerləri üçün nəbz müddəti özü də lazerdən olan istilik köçürülməsinin vaxt miqyasından daha sürətli, buna görə istilik effekti lazerin təsirinin əsas səbəbi deyil. Bunun əvəzinə, ultrafast lazerinin pik gücü, çox foton udma və ionlaşma kimi qeyri-xətti proseslərə zərər mexanizmini dəyişdirir. Buna görə bir nanosekond nəbzinin LDT reytinqini sadəcə bir nəbzin ldt reytinqini azaltmaq mümkün deyil, çünki zərərin fiziki mexanizmi fərqlidir. Buna görə eyni istifadə şəraitində (məsələn, dalğa uzunluğu, nəbz müddəti və təkrarlama dərəcəsi), kifayət qədər yüksək LDT reytinqi olan bir optik cihaz, xüsusi tətbiq üçün ən yaxşı optik cihaz olacaqdır. Fərqli şəraitdə sınaqdan keçirilmiş optiklər sistemdəki eyni optikanın faktiki performansının nümayəndəsi deyil.
Şəkil 1: Lazerin müxtəlif nəbz müddəti ilə lazer mexanizmləri
Time vaxt: iyun-24-2024