Баррасии лазерҳои импулс

Баррасиилазерҳои импулс

Роҳи бевоситаи тавлидлазеримпулсҳо барои илова кардани модулятор ба беруни лазерии пайваста аст. Ин усул метавонад набзи тезтарини пикосонияро ба вуҷуд орад, гарчанде оддӣ, аммо энергияи партови нур ва қувваи қуллаи барқ ​​наметавонад аз нерӯи доимии нур зиёд бошад. Аз ин рӯ, роҳи муассиртари тавлиди импульсҳои лазерӣ ин модулятсия дар холигоҳи лазер, захира кардани энергия дар вақти берун аз қатори набз ва дар сари вақт баровардани он мебошад. Чор усули маъмуле, ки барои тавлиди импулсҳо тавассути модуляцияи холигии лазерӣ истифода мешаванд, ивазкунии фоида, Q-гузариш (гузариши талафот), холӣ кардани пуфак ва қулфкунии режим мебошанд.

Калиди фоида тавассути модул кардани қувваи насос импулсҳои кӯтоҳро тавлид мекунад. Масалан, лазерҳои нимноқилӣ, ки бо фоида иваз карда мешаванд, метавонанд тавассути модуляцияи ҷорӣ импулсҳоро аз чанд наносония то сад пикосония тавлид кунанд. Гарчанде ки энергияи набз паст аст, ин усул хеле чандир аст, ба монанди таъмини басомади танзимшавандаи такрор ва паҳнои набз. Дар соли 2018, муҳаққиқони Донишгоҳи Токио дар бораи лазери нимноқилҳои фемтосония гузориш доданд, ки пешрафтро дар 40 соли мушкили техникӣ нишон медиҳад.

Импульсҳои наносонияҳои қавӣ ба таври умум тавассути лазерҳои Q-гузариш тавлид мешаванд, ки дар якчанд гардиш дар пуфак бароварда мешаванд ва энергияи набз вобаста ба андозаи система дар ҳудуди аз чанд миллиҷоул то чанд ҷоул аст. Энергияи миёна (одатан камтар аз 1 мкД) импулсҳои пикосония ва фемтосекунд асосан тавассути лазерҳои дар ҳолати басташуда тавлид мешаванд. Дар резонатори лазерӣ як ё якчанд импулсҳои ултракӯсоҳ мавҷуданд, ки пайваста давр мезананд. Ҳар як набзи дохили қуттӣ набзро тавассути оинаи пайвасткунандаи баромад интиқол медиҳад ва басомад одатан аз 10 МГс то 100 ГГц аст. Дар расми зер дисперсияи комилан муқаррарӣ (ANDi) диссипативии солитон фемтосония нишон дода шудааст.дастгоҳи лазерии нахи, ки аксари онҳо метавонанд бо истифода аз ҷузъҳои стандартии Thorlabs сохта шаванд (нах, линза, васлкунӣ ва ҷадвали ҷобаҷогузорӣ).

Техникаи холӣ кардани ковок метавонад барои истифодаЛазерҳои Q-гузаришба даст овардани импульсҳои кӯтоҳтар ва лазерҳои режими басташуда барои зиёд кардани энергияи импулс бо басомади камтар.

Импульсҳои домени вақт ва домени басомад
Шакли хаттии набз бо вақт умуман нисбатан содда аст ва онро бо функсияҳои Гаусс ва сеч² ифода кардан мумкин аст. Вақти набз (инчунин ҳамчун паҳнои набз маълум аст) маъмулан бо арзиши паҳнои нисфи баландии (FWHM) ифода карда мешавад, яъне паҳное, ки дар он қудрати оптикӣ ҳадди аққал нисфи қудрати қуллаи баланд аст; Лазери Q-гузариш ба воситаи наносекунд импулсҳои кӯтоҳ тавлид мекунад
Лазерҳои ба режим басташуда импулсҳои ултра кӯтоҳ (USP) -ро бо тартиби даҳҳо пикосекундҳо то фемтосекундҳо истеҳсол мекунанд. Электроникаи баландсуръат метавонад танҳо то даҳҳо пикосонияҳоро чен кунад ва импулсҳои кӯтоҳтарро танҳо бо технологияҳои сирф оптикӣ, ба мисли автокоррелятторҳо, FROG ва SPIDER чен кардан мумкин аст. Дар ҳоле ки импулсҳои наносония ё дарозтар ҳангоми ҳаракат паҳнои набзи худро базӯр тағир намедиҳанд, ҳатто дар масофаи дур, импулсҳои ултра-кӯтоҳ метавонанд ба омилҳои гуногун таъсир расонанд:

Дисперсия метавонад ба васеъшавии набзи калон оварда расонад, аммо онро бо дисперсияи муқобил дубора фишурдан мумкин аст. Диаграммаи зерин нишон медиҳад, ки чӣ тавр компрессори набзи Thorlabs фемтосекунд паҳншавии микроскопро ҷуброн мекунад.

Ғайрихаттӣ умуман ба паҳнои набз мустақиман таъсир намерасонад, аммо он маҷрои маҷро васеъ мекунад ва набзро ҳангоми паҳншавӣ ба парокандашавӣ бештар осебпазир мекунад. Ҳама гуна нахи, аз ҷумла дигар васоити ахбори омма бо маҷрои маҳдуд, метавонад ба шакли маҷрои маҷрои ё набзи ултра-кӯтоҳ таъсир, ва камшавии маҷрои метавонад боиси васеъшавии вақт; Ҳолатҳое низ ҳастанд, ки паҳнои набзи набзи сахт чиркшуда ҳангоми танг шудани спектр кӯтоҳтар мешавад.