Unik ultrafast laser bagian hiji

Uniklaser ultra gancangbagian hiji

Sipat unik tina ultrafastlaser
Durasi pulsa ultra-pondok tina laser ultrafast masihan sistem ieu sipat unik anu ngabédakeunana tina laser panjang-pulsa atanapi gelombang kontinyu (CW). Pikeun ngahasilkeun pulsa pondok sapertos kitu, rubakpita spéktrum anu lega diperyogikeun. Bentuk pulsa jeung panjang gelombang sentral nangtukeun rubakpita minimum diperlukeun pikeun ngahasilkeun pulsa tina durasi nu tangtu. Ilaharna, hubungan ieu dijelaskeun dina watesan produk pita lebar waktos (TBP), anu diturunkeun tina prinsip kateupastian. TBP pulsa Gaussian dirumuskeun ku rumus ieu: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ nyaéta durasi pulsa sareng Δv nyaéta rubakpita frékuénsi. Intina, persamaan nunjukeun yen aya hubungan tibalik antara rubakpita spéktrum jeung durasi pulsa, hartina salaku durasi pulsa nurun, rubakpita diperlukeun pikeun ngahasilkeun pulsa naek. angka 1 illustrates rubakpita minimum diperlukeun pikeun ngarojong sababaraha durasi pulsa béda.


Gambar 1: rubakpita spéktral minimum diperlukeun pikeun ngarojongpulsa lasertina 10 ps (héjo), 500 fs (biru), sareng 50 fs (beureum)

Tantangan téknis tina laser ultrafast
Bandwidth spéktral lega, kakuatan puncak, sareng durasi pulsa pondok tina laser ultrafast kedah dikokolakeun leres dina sistem anjeun. Seringna, salah sahiji solusi pangbasajanna pikeun tantangan ieu nyaéta kaluaran spéktrum lega tina laser. Mun anjeun geus utamana ngagunakeun pulsa panjang atawa laser kontinyu-gelombang nu geus kaliwat, stock anjeun aya komponén optik bisa jadi teu bisa ngagambarkeun atawa ngirimkeun rubakpita pinuh ku pulsa ultrafast.

bangbarung ruksakna laser
Optik ultrafast ogé gaduh béda anu signifikan sareng langkung hese pikeun nganapigasi ambang karusakan laser (LDT) dibandingkeun sareng sumber laser anu langkung konvensional. Nalika optik disadiakeun pikeunlaser pulsed nanosecond, Nilai LDT biasana dina urutan 5-10 J/cm2. Pikeun élmu optik ultra-gancang, nilai gedéna ieu praktis teu kadéngé, sabab nilai LDT leuwih gampang dina urutan <1 J/cm2, biasana leuwih deukeut ka 0,3 J/cm2. Variasi anu signifikan tina amplitudo LDT dina durasi pulsa anu béda nyaéta hasil tina mékanisme karusakan laser dumasar kana durasi pulsa. Pikeun laser nanosecond atawa panjanglaser pulsed, mékanisme utama anu ngabalukarkeun karuksakan nyaéta pemanasan termal. Bahan palapis sareng substrat tinaalat optiknyerep foton kajadian jeung panas aranjeunna. Ieu tiasa ngakibatkeun distorsi tina kisi kristal bahan. Ekspansi termal, retakan, lebur sareng galur kisi mangrupikeun mékanisme karusakan termal umum ieusumber laser.

Najan kitu, pikeun lasers ultrafast, durasi pulsa sorangan leuwih gancang ti skala waktu mindahkeun panas tina laser ka kisi bahan, jadi pangaruh termal teu ngabalukarkeun utama karuksakan laser-ngainduksi. Sabalikna, kakuatan puncak laser ultra-gancang ngarobih mékanisme karusakan kana prosés nonlinier sapertos nyerep multi-foton sareng ionisasi. Éta pisan sababna naha teu mungkin mun saukur ngahususkeun handap rating LDT tina pulsa nanodetik kana pulsa ultrafast, sabab mékanisme fisik karuksakan béda. Ku alatan éta, dina kaayaan pamakean anu sami (contona, panjang gelombang, durasi pulsa, sareng laju pengulangan), alat optik kalayan rating LDT anu cukup luhur bakal janten alat optik anu pangsaéna pikeun aplikasi khusus anjeun. Optik anu diuji dina kaayaan anu béda henteu ngawakilan kinerja saleresna tina élmu optik anu sami dina sistem.

Gambar 1: Mékanisme karusakan anu disababkeun ku laser kalayan durasi pulsa anu béda


waktos pos: Jun-24-2024