Tinjauan laser pulsed

Tinjauan ngeunaanlasers pulsed

Cara paling langsung pikeun ngahasilkeunlaserpulsa nyaéta pikeun nambahkeun modulator ka luar tina laser kontinyu. Metoda ieu bisa ngahasilkeun pulsa picosecond panggancangna, sanajan basajan, tapi runtah énergi lampu jeung kakuatan puncak teu bisa ngaleuwihan kakuatan lampu kontinyu. Ku alatan éta, cara nu leuwih efisien keur ngahasilkeun pulsa laser nyaéta pikeun modulate dina rohangan laser, nyimpen énérgi dina off-waktu karéta pulsa jeung ngaleupaskeun eta dina waktu. Opat téknik umum anu digunakeun pikeun ngahasilkeun pulsa ngaliwatan modulasi rongga laser nyaéta switching gain, Q-switching (loss switching), rongga kosong, sareng mode-locking.

Saklar gain ngahasilkeun pulsa pondok ku modulating kakuatan pompa. Contona, laser gain-switched semikonduktor bisa ngahasilkeun pulsa ti sababaraha nanoseconds ka saratus picoseconds ku modulasi ayeuna. Sanajan énergi pulsa low, metoda ieu pisan fléksibel, kayaning nyadiakeun frékuénsi pengulangan adjustable sarta lebar pulsa. Dina 2018, peneliti di Universitas Tokyo ngalaporkeun hiji femtosecond gain-switched semikonduktor laser, ngagambarkeun terobosan dina bottleneck teknis 40 taun.

Pulsa nanodetik kuat umumna dihasilkeun ku laser Q-switched, nu dipancarkeun dina sababaraha lalampahan buleud dina rohangan, sarta énergi pulsa aya dina rentang sababaraha millijoules ka sababaraha joules, gumantung kana ukuran sistem. Énergi sedeng (umumna handap 1 μJ) picosecond na femtosecond pulsa utamana dihasilkeun ku lasers mode-dikonci. Aya hiji atawa leuwih pulsa ultrashort dina resonator laser nu siklus terus. Unggal pulsa intracavity ngirimkeun pulsa ngaliwatan kaca spion gandeng kaluaran, sarta réfrékénsi umumna antara 10 MHz jeung 100 GHz. Gambar di handap nembongkeun dispersi normal pinuh (ANDi) dissipative soliton femtosecondalat serat laser, lolobana nu bisa diwangun ngagunakeun Thorlabs komponén baku (serat, lénsa, Gunung jeung méja kapindahan).

Téhnik ngosongkeun rongga tiasa dianggo pikeunlaser Q-switchedpikeun ménta pulsa pondok tur lasers mode-dikonci pikeun ngaronjatkeun énérgi pulsa kalawan refrequency handap.

Domain waktos sareng pulsa domain frekuensi
Bentuk linier pulsa jeung waktu umumna kawilang basajan tur bisa ditembongkeun ku Gaussian jeung fungsi sech². Waktu pulsa (ogé katelah lebar pulsa) paling sering ditembongkeun ku nilai lebar satengah jangkungna (FWHM), nyaéta, lebar anu mana kakuatan optik sahenteuna satengah kakuatan puncak; Laser Q-switched ngahasilkeun pulsa pondok nanosecond ngaliwatan
Laser dikonci modeu ngahasilkeun pulsa ultra-pondok (USP) dina urutan tina puluhan picoseconds mun femtoseconds. Éléktronik-speed tinggi ngan bisa ngukur nepi ka puluhan picoseconds, sarta pulsa pondok ngan bisa diukur ku téhnologi optik murni kayaning autocorrelators, bangkong jeung lancah. Bari nanodetik atawa pulsa panjang boro ngarobah rubak pulsa maranéhna nalika aranjeunna ngarambat, sanajan dina jarak jauh, pulsa ultra-pondok bisa kapangaruhan ku rupa-rupa faktor:

Dispersi bisa ngahasilkeun broadening pulsa badag, tapi bisa recompressed jeung dispersi sabalikna. Diagram di handap nembongkeun kumaha Thorlabs femtosecond compressor pulsa compensates pikeun dispersi mikroskop.

Nonlinier umumna henteu langsung mangaruhan lebar pulsa, tapi ngalegaan rubakpita, ngajantenkeun pulsa langkung rentan ka dispersi nalika rambatan. Sagala jenis serat, kaasup media gain séjén kalawan rubakpita kawates, bisa mangaruhan bentuk rubakpita atawa pulsa ultra-pondok, sarta panurunan dina rubakpita bisa ngakibatkeun hiji widening dina waktu; Aya ogé kasus dimana lebar pulsa tina pulsa kuat chirped janten pondok nalika spéktrum janten narrower.