ლაზერული იმპულსური კონტროლის ტექნოლოგიის პულსის სიხშირის კონტროლი

პულსის სიხშირის კონტროლილაზერული პულსის კონტროლის ტექნოლოგია

1. პულსის სიხშირის კონცეფცია, ლაზერული იმპულსების სიხშირე (პულსის გამეორების სიჩქარე) გულისხმობს დროის ერთეულში გამოსხივებული ლაზერული იმპულსების რაოდენობას, ჩვეულებრივ ჰერცებში (Hz). მაღალი სიხშირის იმპულსები შესაფერისია მაღალი გამეორების სიხშირის აპლიკაციებისთვის, ხოლო დაბალი სიხშირის იმპულსები - მაღალი ენერგიის ერთპულსიანი ამოცანებისთვის.

2. სიმძლავრეს, იმპულსის სიგანესა და სიხშირეს შორის ურთიერთკავშირი ლაზერული სიხშირის კონტროლამდე, ჯერ უნდა აიხსნას სიმძლავრეს, იმპულსის სიგანესა და სიხშირეს შორის ურთიერთკავშირი. ლაზერის სიმძლავრეს, სიხშირესა და იმპულსის სიგანეს შორის რთული ურთიერთქმედებაა და ერთ-ერთი პარამეტრის რეგულირება, როგორც წესი, მოითხოვს დანარჩენი ორი პარამეტრის გათვალისწინებას გამოყენების ეფექტის ოპტიმიზაციისთვის.

3. პულსის სიხშირის კონტროლის საერთო მეთოდები

ა. გარე მართვის რეჟიმი სიხშირის სიგნალს კვების წყაროს გარეთ ტვირთავს და ლაზერული იმპულსის სიხშირეს არეგულირებს დატვირთვის სიგნალის სიხშირისა და სამუშაო ციკლის კონტროლით. ეს საშუალებას იძლევა გამომავალი იმპულსი სინქრონიზებული იყოს დატვირთვის სიგნალთან, რაც მას შესაფერისს ხდის ზუსტი კონტროლის საჭიროების მქონე აპლიკაციებისთვის.

ბ. შიდა მართვის რეჟიმი სიხშირის მართვის სიგნალი ჩაშენებულია წამყვანი კვების წყაროში, დამატებითი გარე სიგნალის შეყვანის გარეშე. მომხმარებლებს შეუძლიათ აირჩიონ ფიქსირებული ჩაშენებული სიხშირე ან რეგულირებადი შიდა მართვის სიხშირე მეტი მოქნილობისთვის.

გ. რეზონატორის სიგრძის რეგულირება ანელექტროოპტიკური მოდულატორილაზერის სიხშირული მახასიათებლების შეცვლა შესაძლებელია რეზონატორის სიგრძის რეგულირებით ან ელექტროოპტიკური მოდულატორის გამოყენებით. მაღალი სიხშირის რეგულირების ეს მეთოდი ხშირად გამოიყენება ისეთ აპლიკაციებში, რომლებიც მოითხოვს უფრო მაღალ საშუალო სიმძლავრეს და უფრო მოკლე იმპულსების სიგანეს, როგორიცაა ლაზერული მიკროდამუშავება და სამედიცინო ვიზუალიზაცია.

d. აკუსტიკური ოპტიკური მოდულატორი(AOM მოდულატორი) ლაზერული იმპულსური მართვის ტექნოლოგიის იმპულსური სიხშირის კონტროლის მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტია.AOM მოდულატორილაზერული სხივის მოდულირებისა და კონტროლისთვის იყენებს აკუსტიკურ-ოპტიკურ ეფექტს (ანუ ხმის ტალღის მექანიკური რხევის წნევა ცვლის რეფრაქციულ ინდექსს).

4. ღრუშიდა მოდულაციის ტექნოლოგია, გარე მოდულაციასთან შედარებით, ღრუშიდა მოდულაციას შეუძლია უფრო ეფექტურად წარმოქმნას მაღალი ენერგია, პიკური სიმძლავრეპულსური ლაზერიქვემოთ მოცემულია ღრუშიდა მოდულაციის ოთხი გავრცელებული ტექნიკა:

ა. გაძლიერების გადართვა ტუმბოს წყაროს სწრაფი მოდულირებით, გაძლიერების გარემოს ნაწილაკების რაოდენობის ინვერსია და გაძლიერების კოეფიციენტი სწრაფად დგინდება, რაც აღემატება სტიმულირებული გამოსხივების სიჩქარეს, რაც იწვევს ფოტონების მკვეთრ ზრდას ღრუში და მოკლე იმპულსური ლაზერის გენერირებას. ეს მეთოდი განსაკუთრებით გავრცელებულია ნახევარგამტარულ ლაზერებში, რომლებსაც შეუძლიათ ნანოწამებიდან ათეულობით პიკოწამამდე იმპულსების წარმოქმნა, რამდენიმე გიგაჰერცის გამეორების სიჩქარით და ფართოდ გამოიყენება ოპტიკური კომუნიკაციების სფეროში მაღალი მონაცემთა გადაცემის სიჩქარით.

Q გადამრთველი (Q-გადართვა) Q გადამრთველები თრგუნავენ ოპტიკურ უკუკავშირს ლაზერული ღრუში მაღალი დანაკარგების შეტანით, რაც საშუალებას აძლევს ტუმბოს პროცესს წარმოქმნას ნაწილაკების პოპულაციის შეცვლა ზღურბლზე გაცილებით მეტით, რითაც ინახება დიდი რაოდენობით ენერგია. შემდგომში, ღრუში დანაკარგი სწრაფად მცირდება (ანუ ღრუს Q მნიშვნელობა იზრდება) და ოპტიკური უკუკავშირი ხელახლა ირთვება, რის შედეგადაც შენახული ენერგია გამოიყოფა ულტრამოკლე მაღალი ინტენსივობის იმპულსების სახით.

გ. რეჟიმის ბლოკირება ლაზერის ღრუში სხვადასხვა გრძივი რეჟიმების ფაზური ურთიერთობის კონტროლით პიკოწამიანი ან თუნდაც ფემტოწამიანი დონის ულტრამოკლე იმპულსებს წარმოქმნის. რეჟიმის ბლოკირების ტექნოლოგია იყოფა პასიურ და აქტიურ რეჟიმის ბლოკირებად.

დ. ღრუს დაცლა რეზონატორში ფოტონებში ენერგიის შენახვით, დაბალი დანაკარგის მქონე ღრუს სარკის გამოყენებით ფოტონების ეფექტურად დასაკავშირებლად, ღრუში დაბალი დანაკარგის მდგომარეობის გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შენარჩუნებით. ერთი წრიული ციკლის შემდეგ, ძლიერი იმპულსი „გამოიდევნება“ ღრუდან შიდა ღრუს ელემენტის, როგორიცაა აკუსტოლოგიურ-ოპტიკური მოდულატორი ან ელექტრო-ოპტიკური ჩამკეტი, სწრაფი გადართვით და გამოიყოფა მოკლე იმპულსური ლაზერი. Q-გადართვასთან შედარებით, ღრუს დაცლას შეუძლია შეინარჩუნოს რამდენიმე ნანოწამის იმპულსის სიგანე მაღალი გამეორების სიხშირით (მაგალითად, რამდენიმე მეგაჰერცი) და უზრუნველყოს უფრო მაღალი იმპულსური ენერგიები, განსაკუთრებით იმ აპლიკაციებისთვის, რომლებიც მოითხოვენ გამეორების მაღალ სიხშირეს და მოკლე იმპულსებს. სხვა იმპულსების გენერირების ტექნიკასთან ერთად, იმპულსის ენერგია შეიძლება კიდევ უფრო გაუმჯობესდეს.

პულსის კონტროლილაზერიეს არის რთული და მნიშვნელოვანი პროცესი, რომელიც მოიცავს იმპულსის სიგანის კონტროლს, იმპულსის სიხშირის კონტროლს და მოდულაციის მრავალ ტექნიკას. ამ მეთოდების გონივრული შერჩევისა და გამოყენების გზით, ლაზერის მუშაობის ზუსტად რეგულირება შესაძლებელია სხვადასხვა გამოყენების სცენარის საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად. მომავალში, ახალი მასალებისა და ტექნოლოგიების მუდმივი გაჩენით, ლაზერების იმპულსური კონტროლის ტექნოლოგია კიდევ უფრო მეტ მიღწევას მოიტანს და ხელს შეუწყობს...ლაზერული ტექნოლოგიაუფრო მაღალი სიზუსტისა და ფართო გამოყენების მიმართულებით.