პულსირებული ლაზერების მიმოხილვა

მიმოხილვაპულსირებული ლაზერები

წარმოქმნის ყველაზე პირდაპირი გზალაზერიპულსი არის მოდულატორის დამატება უწყვეტი ლაზერის გარედან. ამ მეთოდს შეუძლია წარმოქმნას ყველაზე სწრაფი პიკოსეკონდის პულსი, თუმცა მარტივი, მაგრამ ნარჩენების მსუბუქი ენერგია და პიკის ენერგია არ შეიძლება აღემატებოდეს უწყვეტი მსუბუქი ენერგიას. ამრიგად, ლაზერული პულსის წარმოქმნის უფრო ეფექტური გზაა ლაზერული ღრუში მოდულირება, პულსის მატარებლის დროში ენერგიის შენახვა და დროულად განთავისუფლება. ლაზერული ღრუს მოდულაციის საშუალებით პულსის წარმოქმნისთვის გამოყენებული ოთხი საერთო ტექნიკა არის მოგების შეცვლა, Q- გადართვა (ზარალის შეცვლა), ღრუს დაცლისა და რეჟიმის ჩაკეტვა.

მოგების შეცვლა წარმოქმნის მოკლე პულსს ტუმბოს ენერგიის მოდულირებით. მაგალითად, ნახევარგამტარული მოგების შეცვლილ ლაზერებს შეუძლიათ რამდენიმე ნანოწამებისგან პულსი წარმოქმნას ასი პიკოსეკონდიამდე მიმდინარე მოდულაციით. მიუხედავად იმისა, რომ პულსის ენერგია დაბალია, ეს მეთოდი ძალიან მოქნილია, მაგალითად, რეგულირებადი განმეორებითი სიხშირის უზრუნველყოფა და პულსის სიგანე. 2018 წელს, ტოკიოს უნივერსიტეტის მკვლევარებმა განაცხადეს, რომ Femtosecond- ის მოპოვებული ნახევარგამტარული ლაზერი, რომელიც წარმოადგენს 40-წლიან ტექნიკურ ჩამოსხმაში მიღწევას.

ძლიერი ნანოწამების პულსი, ზოგადად, წარმოიქმნება Q- შეცვლილი ლაზერებით, რომლებიც გამოყოფილია ღრუში რამდენიმე მრგვალი მოგზაურობით, ხოლო პულსის ენერგია რამდენიმე მილინულის დიაპაზონშია რამდენიმე ჯულამდე, ეს დამოკიდებულია სისტემის ზომაზე. საშუალო ენერგია (ზოგადად 1 μJ- ზე ქვემოთ) პიკოსეკონდი და ფემტოსეკონდის პულსი ძირითადად წარმოიქმნება რეჟიმის ჩაკეტილი ლაზერებით. ლაზერული რეზონატორში არსებობს ერთი ან მეტი ულტრაბორტის პულსი, რომელიც მუდმივად ციკლს წარმოადგენს. თითოეული ინტრაკავალური პულსი გადასცემს პულსს გამომავალი დაწყვილების სარკის მეშვეობით, ხოლო რეფროდუქცია ზოგადად 10 MHz და 100 გჰც -მდეა. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა გვიჩვენებს სრულად ნორმალურ დისპერსიულ (ANDI) დისპერსიულ Soliton Femtosecondბოჭკოვანი ლაზერული მოწყობილობა, რომელთა უმეტესობა შეიძლება აშენდეს ThorLabs სტანდარტული კომპონენტების გამოყენებით (ბოჭკოვანი, ობიექტივი, მთა და გადაადგილების ცხრილი).

ღრუს დაცლის ტექნიკის გამოყენება შესაძლებელიაQ- შეცვლილი ლაზერებიუფრო მოკლე პულსიების და რეჟიმის ჩაკეტილი ლაზერების მისაღებად, პულსის ენერგიის გასაზრდელად ქვედა რეფროდუქციით.

დროის დომენი და სიხშირის დომენი პულსი
პულსის ხაზოვანი ფორმა, ზოგადად, შედარებით მარტივია და შეიძლება გამოხატოს გაუსური და SECH² ფუნქციები. პულსის დრო (ასევე ცნობილია როგორც პულსის სიგანე) ყველაზე ხშირად გამოიხატება ნახევრად სიმაღლის სიგანის (FWHM) მნიშვნელობით, ანუ სიგანე, რომლის საშუალებითაც ოპტიკური ძალაა მინიმუმ ნახევარი მწვერვალის ძალა; Q- შეცვლილი ლაზერი წარმოქმნის ნანოწამების მოკლე პულსს
რეჟიმში ჩაკეტილი ლაზერები წარმოქმნიან ულტრა მოკლე პულსს (USP), ფემტოსეკონდის ათეულობით პიკოსეკონდის მიხედვით. მაღალსიჩქარიან ელექტრონიკას შეუძლია მხოლოდ ათეულობით პიკოსეკონდის გაზომვა, ხოლო უფრო მოკლე პულსი შეიძლება შეფასდეს მხოლოდ წმინდა ოპტიკური ტექნოლოგიებით, როგორიცაა ავტოკორელატორები, ბაყაყი და ობობა. მიუხედავად იმისა, რომ ნანოწარმოება ან უფრო გრძელი პულსი ძლივს ცვლის პულსის სიგანეს, როდესაც ისინი მოგზაურობენ, გრძელი დისტანციებზეც კი, ულტრაიისფერი პულსი შეიძლება გავლენა იქონიოს სხვადასხვა ფაქტორზე:

დისპერსიამ შეიძლება გამოიწვიოს დიდი პულსის გაფართოება, მაგრამ შეიძლება გამოწვეული იყოს საპირისპირო დისპერსიით. შემდეგი დიაგრამა გვიჩვენებს, თუ როგორ ახდენს Thorlabs Femtosecond პულსის კომპრესორი ანაზღაურებს მიკროსკოპის დისპერსიას.

ზოგადად, არაწრფივი არ ახდენს პულსის სიგანეზე პირდაპირ გავლენას ახდენს, მაგრამ ის აფართოებს სიჩქარეს, რაც პულსი უფრო მგრძნობიარე გახდება გავრცელების დროს. ნებისმიერი ტიპის ბოჭკოვანი, მათ შორის სხვა მოპოვების მედია, რომელსაც აქვს შეზღუდული სიჩქარესთან, შეიძლება გავლენა იქონიოს სიჩქარის ან ულტრა მოკლე პულსის ფორმაზე, ხოლო სიჩქარის შემცირებამ შეიძლება გამოიწვიოს დროში გაფართოება; ასევე არის შემთხვევები, როდესაც მკაცრად გაძარცული პულსის პულსის სიგანე უფრო მოკლე ხდება, როდესაც სპექტრი ვიწრო ხდება.