Шарҳи мухтасарилазерҳои импулсӣ
Роҳи мустақимтарини тавлидилазерИмпулсҳо ин илова кардани модулятор ба беруни лазери пайваста мебошад. Ин усул метавонад импулси пикосекундии зудтаринро ба вуҷуд орад, гарчанде ки содда аст, аммо энергияи рӯшноии беҳуда ва қувваи авҷ наметавонад аз қувваи рӯшноии пайваста зиёдтар бошад. Аз ин рӯ, роҳи самараноктари тавлиди импулсҳои лазер ин модулятсия дар ковокии лазер мебошад, ки энергияро дар вақти хомӯш кардани қатори импулс нигоҳ медорад ва онро дар вақти фаъол раҳо мекунад. Чор усули маъмуле, ки барои тавлиди импулсҳо тавассути модулятсияи ковокии лазер истифода мешаванд, гузариши афзоиш, гузариши Q (гузариши талафот), холӣ кардани ковокӣ ва қулф кардани режим мебошанд.
Калиди тақвият импулсҳои кӯтоҳро тавассути модулятсияи қувваи насос тавлид мекунад. Масалан, лазерҳои нимноқил бо гузариши афзоиш метавонанд импулсҳоро аз чанд наносония то сад пикосония тавассути модулятсияи ҷараён тавлид кунанд. Гарчанде ки энергияи импулс паст аст, ин усул хеле чандир аст, ба монанди таъмини басомади такрори танзимшаванда ва паҳнои импулс. Дар соли 2018, муҳаққиқони Донишгоҳи Токио дар бораи лазери нимноқил бо гузариши фемтосония гузориш доданд, ки як пешрафт дар як монеаи техникии 40-соларо ифода мекунад.
Импулсҳои наносонияи қавӣ одатан аз ҷониби лазерҳои Q-коммутатсионӣ тавлид мешаванд, ки дар якчанд давр дар ковокӣ паҳн мешаванд ва энергияи импулс вобаста ба андозаи система аз якчанд миллиҷоул то якчанд ҷоул аст. Импулсҳои пикосонияи энергияи миёна (одатан камтар аз 1 мкҶ) ва фемтосония асосан аз ҷониби лазерҳои қулфшудаи режим тавлид мешаванд. Дар резонатори лазер як ё якчанд импулсҳои ултракӯтоҳ мавҷуданд, ки пайваста давр мезананд. Ҳар як импулси дохили ковокӣ импулсро тавассути оинаи пайвасткунии баромад интиқол медиҳад ва басомади такрорӣ одатан аз 10 МГц ва 100 ГГц аст. Расми зер солитони диссипативии пурраи дисперсияи муқаррарӣ (ANDi)-ро нишон медиҳад.дастгоҳи лазерии нахӣ, ки аксари онҳоро бо истифода аз ҷузъҳои стандартии Thorlabs (нахи оптикӣ, линза, васлкунӣ ва мизи ҷойивазкунӣ) сохтан мумкин аст.
Усули холӣ кардани ковокиро метавон барои он истифода бурдЛазерҳои Q-коммутаторбарои ба даст овардани импулсҳои кӯтоҳтар ва лазерҳои бо режими қулфшуда барои афзоиши энергияи импулс бо басомади камтар.
Импулсҳои соҳаи вақт ва соҳаи басомад
Шакли хаттии импулс бо вақт одатан нисбатан содда аст ва онро бо функсияҳои Гаусс ва sech² ифода кардан мумкин аст. Вақти импулс (инчунин бо номи паҳнои импулс маълум аст) бештар бо арзиши ним-баландӣ паҳноӣ (FWHM) ифода карда мешавад, яъне паҳное, ки дар он қувваи оптикӣ ҳадди аққал нисфи қувваи авҷ аст; лазери бо гузариши Q импулсҳои кӯтоҳи наносонияро тавассути...
Лазерҳои бо режим қулфшуда импулсҳои ултра-кӯтоҳ (USP)-ро бо тартиби даҳҳо пикосекунд то фемтосекунд истеҳсол мекунанд. Электроникаи баландсуръат танҳо метавонад то даҳҳо пикосекундро чен кунад ва импулсҳои кӯтоҳтарро танҳо бо истифода аз технологияҳои комилан оптикӣ, ба монанди автокорреляторҳо, FROG ва SPIDER чен кардан мумкин аст. Дар ҳоле ки импулсҳои наносекундӣ ё дарозтар паҳнои импулси худро ҳангоми ҳаракат, ҳатто дар масофаҳои дур, ба таври кам тағйир медиҳанд, импулсҳои ултра-кӯтоҳ метавонанд аз омилҳои гуногун таъсир расонанд:
Парокандагӣ метавонад боиси васеъшавии калони импулс гардад, аммо онро бо дисперсияи муқобил дубора фишурдан мумкин аст. Диаграммаи зерин нишон медиҳад, ки чӣ гуна компрессори импулси фемтосонияи Торлабс парокандагии микроскопро ҷуброн мекунад.
Ғайрихаттӣ одатан ба паҳнои импулс мустақиман таъсир намерасонад, аммо он паҳнои бандро васеъ мекунад ва импулсро ҳангоми паҳншавӣ ба парокандагӣ бештар осебпазир мегардонад. Ҳар гуна нах, аз ҷумла дигар васоити ахбори омма бо паҳнои банд маҳдуд, метавонад ба шакли паҳнои банд ё импулси ултракӯтоҳ таъсир расонад ва коҳиши паҳнои банд метавонад боиси васеъ шудани вақт гардад; Инчунин ҳолатҳое мавҷуданд, ки паҳнои импулси импулси сахт чир-чиррос ҳангоми танг шудани спектр кӯтоҳтар мешавад.
Вақти нашр: 05 феврали соли 2024