Oorsig vangepulseerde lasers
Die mees direkte manier om te genereerlaserPulse is om 'n modulator aan die buitekant van die deurlopende laser te voeg. Hierdie metode kan die vinnigste pikosekonde polsslag lewer, hoewel eenvoudig, maar afvalligte energie en piekvermoë kan nie deurlopende ligkrag oorskry nie. Daarom is 'n doeltreffender manier om laserpulse te genereer om in die laserholte te moduleer, energie op die tyd van die polsprein te stoor en dit betyds vry te laat. Die vier algemene tegnieke wat gebruik word om pulse deur middel van laserholte-modulasie te genereer, is winsskakeling, Q-skakelaar (verliesskakeling), leegmaak van die holte en modus-sluiting.
Die winsskakelaar genereer kort pulse deur die pompkrag te moduleer. Byvoorbeeld, halfgeleier-winskakelende lasers kan pulse genereer van enkele nanosekondes tot honderd pikosekondes deur huidige modulasie. Alhoewel die polsenergie laag is, is hierdie metode baie buigsaam, soos die verskaffing van verstelbare herhalingsfrekwensie en polsbreedte. In 2018 het navorsers aan die Universiteit van Tokio 'n femtosekonde gewin-skakelaar halfgeleier laser gerapporteer, wat 'n deurbraak in 'n 40-jarige tegniese bottelnek verteenwoordig.
Sterk nanosekonde pulse word oor die algemeen gegenereer deur Q-Switched Lasers, wat in verskillende retoes in die holte vrygestel word, en die polsenergie is in die omgewing van verskillende millijoules na verskillende joule, afhangend van die grootte van die stelsel. Medium energie (gewoonlik onder 1 μJ) pikosekonde en femtosekonde pulse word hoofsaaklik gegenereer deur modus-gesluit lasers. Daar is een of meer ultrashort -pulse in die laserresonator wat voortdurend siklus. Elke intrasaviteitspuls stuur 'n polsslag deur die uitsetkoppiespieël, en die refrekwensie is oor die algemeen tussen 10 MHz en 100 GHz. Die figuur hieronder toon 'n volledig normale verspreiding (andi) dissipatiewe soliton femtosekondevesellaserapparaat, waarvan die meeste met behulp van Thorlabs standaardkomponente (vesel, lens, montering en verplasingstabel) gebou kan word.
Holte -leegmaaktegniek kan gebruik word virQ-Switched LasersOm korter pulse en modus-geslote lasers te verkry om polsenergie met laer refrekwensie te verhoog.
Tyddomein en frekwensiedomeinpulse
Die lineêre vorm van die polsslag met tyd is oor die algemeen relatief eenvoudig en kan uitgedruk word deur Gaussiese en Sech² -funksies. Pulstyd (ook bekend as polsbreedte) word meestal uitgedruk deur die halfhoogte-breedte (FWHM) waarde, dit wil sê die breedte waaroor die optiese krag minstens die helfte van die piekvermoë is; Q-geskakelde laser genereer nanosekonde kort pulse deur
Mode-geslote lasers produseer ultra-kort pulse (USP) in die volgorde van tientalle pikosekondes na femtosekondes. Hoëspoed-elektronika kan slegs tot tien pikosekondes meet, en korter pulse kan slegs gemeet word met suiwer optiese tegnologieë soos outokorrelators, padda en spinnekop. Terwyl nanosekonde of langer pulse skaars hul polsbreedte verander as hulle reis, selfs oor lang afstande, kan ultra-kortpulse deur 'n verskeidenheid faktore beïnvloed word:
Verspreiding kan lei tot 'n groot polsverbreiding, maar kan met die teenoorgestelde verspreiding herkomprimeer word. Die volgende diagram wys hoe die Thorlabs femtosekond -polskompressor kompenseer vir mikroskoopverspreiding.
Nie -lineariteit beïnvloed in die algemeen nie die polswydte direk nie, maar dit verbreed die bandwydte, wat die polsslag meer vatbaar maak vir verspreiding tydens voortplanting. Enige soort vesel, insluitend ander winsmedia met beperkte bandwydte, kan die vorm van die bandwydte of 'n ultra-kort pols beïnvloed, en 'n afname in bandwydte kan lei tot 'n toename in die tyd; Daar is ook gevalle waar die polsbreedte van die sterk geknakte polsslag korter word as die spektrum smaller word.
Postyd: Februarie 05-2024