Uniklaser ultra gancangbagian kahiji
Sipat unik tina ultrafastlaser
Durasi pulsa ultra-pondok tina laser ultra-gancang masihan sistem ieu sipat unik anu ngabédakeunana tina laser pulsa panjang atanapi gelombang kontinyu (CW). Pikeun ngahasilkeun pulsa pondok sapertos kitu, diperyogikeun bandwidth spéktrum anu lega. Bentuk pulsa sareng panjang gelombang pusat nangtukeun bandwidth minimum anu diperyogikeun pikeun ngahasilkeun pulsa kalayan durasi anu khusus. Biasana, hubungan ieu dijelaskeun dina istilah produk bandwidth-waktos (TBP), anu diturunkeun tina prinsip kateupastian. TBP tina pulsa Gaussian dibikeun ku rumus ieu: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ nyaéta durasi pulsa sareng Δv nyaéta bandwidth frékuénsi. Intina, persamaan nunjukkeun yén aya hubungan tibalik antara bandwidth spéktrum sareng durasi pulsa, anu hartosna nalika durasi pulsa nurun, bandwidth anu diperyogikeun pikeun ngahasilkeun pulsa éta ningkat. Gambar 1 ngagambarkeun bandwidth minimum anu diperyogikeun pikeun ngadukung sababaraha durasi pulsa anu béda.
Gambar 1: Lebar pita spéktral minimum anu diperyogikeun pikeun ngadukungpulsa lasertina 10 ps (héjo), 500 fs (biru), sareng 50 fs (beureum)
Tangtangan téknis laser ultrafast
Lebar pita spéktral anu lega, kakuatan puncak, sareng durasi pulsa anu pondok tina laser ultrafast kedah dikokolakeun kalayan leres dina sistem anjeun. Seringna, salah sahiji solusi anu paling saderhana pikeun tantangan ieu nyaéta kaluaran spéktrum anu lega tina laser. Upami anjeun utamina nganggo laser pulsa anu langkung panjang atanapi gelombang kontinyu di jaman baheula, stok komponén optik anjeun anu tos aya panginten henteu tiasa ngagambarkeun atanapi ngirimkeun bandwidth lengkep tina pulsa ultrafast.
Ambang karusakan laser
Optik ultrafast ogé gaduh ambang karusakan laser (LDT) anu béda sacara signifikan sareng langkung sesah dijelajah dibandingkeun sareng sumber laser anu langkung konvensional. Nalika optik disayogikeun pikeunlaser pulsa nanodetik, nilai LDT biasana aya dina urutan 5-10 J/cm2. Pikeun optik ultrafast, nilai sebesar ieu ampir teu acan pernah kadéngé, sabab nilai LDT leuwih condong aya dina urutan <1 J/cm2, biasana leuwih deukeut ka 0,3 J/cm2. Variasi anu signifikan tina amplitudo LDT dina durasi pulsa anu béda-béda mangrupikeun hasil tina mékanisme karusakan laser dumasar kana durasi pulsa. Pikeun laser nanodetik atanapi langkung lamilaser pulsa, mékanisme utama anu nyababkeun karusakan nyaéta pemanasan termal. Bahan palapis sareng substrat tinaalat optiknyerep foton anu datang sareng manaskeunana. Ieu tiasa nyababkeun distorsi kisi kristal bahan. Ékspansi termal, retakan, lebur sareng galur kisi mangrupikeun mékanisme karusakan termal umum tina ieusumber laser.
Nanging, pikeun laser ultrafast, durasi pulsa sorangan langkung gancang tibatan skala waktos transfer panas ti laser ka kisi bahan, janten pangaruh termal sanés panyabab utama karusakan anu diinduksi laser. Sabalikna, kakuatan puncak laser ultrafast ngarobih mékanisme karusakan kana prosés nonlinier sapertos panyerepan multi-foton sareng ionisasi. Ieu sababna teu mungkin pikeun ngan saukur ngahususkeun rating LDT tina pulsa nanodetik kana pulsa ultrafast, sabab mékanisme fisik karusakan béda. Ku alatan éta, dina kaayaan panggunaan anu sami (contona, panjang gelombang, durasi pulsa, sareng laju pangulangan), alat optik kalayan rating LDT anu cekap luhur bakal janten alat optik anu pangsaéna pikeun aplikasi khusus anjeun. Optik anu diuji dina kaayaan anu béda henteu ngagambarkeun kinerja saleresna tina optik anu sami dina sistem.
Gambar 1: Mékanisme karusakan anu diinduksi laser kalayan durasi pulsa anu béda
Waktos posting: 24-Jun-2024