Pulsfrekwensiebeheer van laserpulsbeheertegnologie

Pulsfrekwensiebeheer vanlaserpulsbeheertegnologie

1. Die konsep van pulsfrekwensie, laserpulstempo (Pulsherhalingstempo) verwys na die aantal laserpulse wat per tydseenheid uitgestraal word, gewoonlik in Hertz (Hz). Hoëfrekwensiepulse is geskik vir hoëherhalingstempo-toepassings, terwyl laefrekwensiepulse geskik is vir hoë-energie enkelpulstake.

2. Die verband tussen drywing, pulswydte en frekwensie Voor laserfrekwensiebeheer moet die verband tussen drywing, pulswydte en frekwensie eers verduidelik word. Daar is 'n komplekse interaksie tussen laserdrywing, frekwensie en pulswydte, en die aanpassing van een van die parameters vereis gewoonlik dat die ander twee parameters in ag geneem word om die toepassingseffek te optimaliseer.

3. Algemene pulsfrekwensiebeheermetodes

a. Eksterne beheermodus laai die frekwensiesein buite die kragtoevoer en pas die laserpulsfrekwensie aan deur die frekwensie en werksiklus van die laaisein te beheer. Dit laat die uitsetpuls toe om met die laaisein gesinkroniseer te word, wat dit geskik maak vir toepassings wat presiese beheer vereis.

b. Interne beheermodus Die frekwensiebeheersein is in die aandrywer se kragtoevoer ingebou, sonder bykomende eksterne seininvoer. Gebruikers kan kies tussen 'n vaste ingeboude frekwensie of 'n verstelbare interne beheerfrekwensie vir groter buigsaamheid.

c. Aanpassing van die lengte van die resonator ofelektro-optiese modulatorDie frekwensie-eienskappe van die laser kan verander word deur die lengte van die resonator aan te pas of 'n elektro-optiese modulator te gebruik. Hierdie metode van hoëfrekwensie-regulering word dikwels gebruik in toepassings wat hoër gemiddelde krag en korter pulswydtes benodig, soos lasermikrobewerking en mediese beeldvorming.

d. Akoestiese optiese modulator(AOM Modulator) is 'n belangrike instrument vir pulsfrekwensiebeheer van laserpulsbeheertegnologie.AOM-modulatorgebruik die akoesto-optiese effek (dit wil sê, die meganiese ossillasiedruk van die klankgolf verander die brekingsindeks) om die laserstraal te moduleer en te beheer.

4. Intrakavitêre modulasietegnologie, in vergelyking met eksterne modulasie, kan intrakavitêre modulasie meer doeltreffend hoë energie, piekkrag genereerpulslaserDie volgende is vier algemene intrakavitasiemodulasietegnieke:

a. Winsskakeling Deur die pompbron vinnig te moduleer, word die deeltjiegetal-inversie en winskoëffisiënt van die winsmedium vinnig gevestig, wat die gestimuleerde stralingskoers oorskry, wat lei tot 'n skerp toename in fotone in die holte en die opwekking van kortpulslasers. Hierdie metode is veral algemeen in halfgeleierlasers, wat pulse van nanosekondes tot tiene pikosekondes kan produseer, met 'n herhalingstempo van etlike gigahertz, en word wyd gebruik in die veld van optiese kommunikasie met hoë data-oordragsnelhede.

Q-skakelaar (Q-skakeling) Q-skakelaars onderdruk optiese terugvoer deur hoë verliese in die laserholte in te bring, wat die pompproses toelaat om 'n deeltjiepopulasie-omkering ver buite die drempel te veroorsaak en 'n groot hoeveelheid energie te stoor. Vervolgens word die verlies in die holte vinnig verminder (dit wil sê, die Q-waarde van die holte word verhoog), en die optiese terugvoer word weer aangeskakel, sodat die gestoorde energie vrygestel word in die vorm van ultrakort hoë-intensiteit pulse.

c. Modusvergrendeling genereer ultrakort pulse van pikosekonde- of selfs femtosekonde-vlak deur die faseverhouding tussen verskillende longitudinale modusse in die laserholte te beheer. Die modusvergrendelingstegnologie word verdeel in passiewe modusvergrendeling en aktiewe modusvergrendeling.

d. Holte-ontlediging Deur energie in die fotone in die resonator te stoor, met behulp van 'n lae-verlies holtespieël om die fotone effektief te bind, wat 'n lae-verlies toestand in die holte vir 'n tydperk handhaaf. Na een retoersiklus word die sterk puls uit die holte "ontledig" deur die interne holte-element, soos 'n akoesto-optiese modulator of 'n elektro-optiese sluiter, vinnig te skakel, en 'n kortpulslaser word uitgestraal. In vergelyking met Q-skakeling, kan holte-ontlediging 'n pulswydte van etlike nanosekondes teen hoë herhalingstempo's (soos etlike megahertz) handhaaf en hoër pulsenergieë moontlik maak, veral vir toepassings wat hoë herhalingstempo's en kort pulse vereis. Gekombineer met ander pulsopwekkingstegnieke, kan die pulsenergie verder verbeter word.

Pulsbeheer vanlaseris 'n ingewikkelde en belangrike proses, wat pulswydtebeheer, pulsfrekwensiebeheer en baie modulasietegnieke behels. Deur redelike seleksie en toepassing van hierdie metodes, kan die laserprestasie akkuraat aangepas word om aan die behoeftes van verskillende toepassingscenario's te voldoen. In die toekoms, met die voortdurende opkoms van nuwe materiale en nuwe tegnologieë, sal die pulsbeheertegnologie van lasers meer deurbrake inlui en die ontwikkeling van bevorder.lasertegnologiein die rigting van hoër presisie en wyer toepassing.