Prehľadpulzné lasery
Najpriamejší spôsob generovanialaserPulzy majú pridať modulátor na vonkajšiu stranu kontinuálneho lasera. Táto metóda môže produkovať najrýchlejší picosekundový impulz, aj keď je jednoduchá, ale energia odpadového svetla a špičková energia nemôžu prekročiť kontinuálny svetlo. Účinnejším spôsobom generovania laserových impulzov je preto modulovanie v laserovej dutine, ukladanie energie v čase mimo pulzného vlaku a jeho uvoľnenie v čase. Štyri bežné techniky používané na generovanie impulzov prostredníctvom modulácie laserovej dutiny sú prepínanie zisku, prepínanie Q (prepínanie straty), vyprázdňovanie dutiny a blokovanie režimu.
Spínač zisku generuje krátke impulzy moduláciou výkonu čerpadla. Napríklad lasery s prepínaním polovodičov môžu generovať impulzy z niekoľkých nanosekúnd do sto pikosekundov súčasnou moduláciou. Aj keď je impulzná energia nízka, táto metóda je veľmi flexibilná, napríklad poskytovanie nastaviteľnej frekvencie opakovania a šírky impulzu. V roku 2018 vedci z University of Tokio oznámili polovodičový laser s prepínaním femtosekundom, ktorý predstavuje prielom v 40-ročnom technickom prekážke.
Silné nanosekundové impulzy sa všeobecne generujú lasermi prepínanými Q, ktoré sa emitujú na niekoľkých okrúhlych cestách v dutine, a pulzná energia je v rozmedzí niekoľkých milijoulov do niekoľkých joulov v závislosti od veľkosti systému. Stredná energia (zvyčajne pod 1 μj) pikosekundové a femtosekundové impulzy sú generované hlavne lasermi zamekanými režimami. V laserovom rezonátore, ktorý nepretržite cyklus, je jeden alebo viac ultrashortových impulzov. Každý impulz intrakavity vysiela impulz cez výstupné spojovacie zrkadlo a refrekvencia je vo všeobecnosti medzi 10 MHz a 100 GHz. Obrázok nižšie zobrazuje plne normálnu disperziu (ANDI) disipatívny soliton femtosekundlaserové zariadenie, väčšina z nich je možné postaviť pomocou štandardných komponentov Thorlabs (vláknina, objektív, držiak a tabuľka posunu).
Technika vyprázdňovania dutiny je možné použiť preLasery s prepínaním Qna získanie kratších impulzov a laserov zameraných na režim, aby sa zvýšila pulzná energia s nižšou refrekvenciou.
Časová doména a frekvenčná doména impulzy
Lineárny tvar impulzu s časom je všeobecne relatívne jednoduchý a môže byť vyjadrený gaussovskými a sech² funkciami. Čas impulzu (známy tiež ako šírka impulzu) sa najčastejšie vyjadruje hodnotou šírky (FWHM) s polovičnou výškou, to znamená šírku, pri ktorej je optický výkon najmenej polovicou maximálnej sily; Laser s prepínaním Q generuje nanosekundové krátke impulzy cez
Lasery zamknuté režimom produkujú ultrašory pulzy (USP) v poradí desiatok pikosekundov až do femtosekundy. Vysokorýchlostná elektronika môže merať iba na desiatky pikosekundy a kratšie impulzy sa dajú merať iba čisto optickými technológiami, ako sú autokorelátory, žaba a pavúk. Zatiaľ čo nanosekundové alebo dlhšie impulzy ťažko menia šírku impulzu, keď cestujú, dokonca aj na veľké vzdialenosti, ultraštoľné impulzy môžu byť ovplyvnené rôznymi faktormi:
Disperzia môže mať za následok veľké rozširovanie impulzov, ale môže sa rekomprimovať s opačnou disperziou. Nasledujúci diagram ukazuje, ako kompresor Thorlabs FemtoseCond Pulse kompenzuje disperziu mikroskopu.
Nelinearita vo všeobecnosti priamo neovplyvňuje šírku impulzu, ale rozširuje šírku pásma, čím sa impulz stane náchylnejším na disperziu počas šírenia. Akýkoľvek typ vlákniny, vrátane iných ziskových médií s obmedzenou šírkou pásma, môže ovplyvniť tvar šírky pásma alebo ultra-šortový impulz a zníženie šírky pásma môže viesť k rozšíreniu času; Existujú aj prípady, keď sa šírka impulzu silne cvrknutého pulzu stáva kratšou, keď sa spektrum stáva užší.
Čas príspevku: február-05-2024