Импульстук лазерлерге сереп салуу

Обзоримпульстуу лазерлер

түзүүнүн эң түз жолулазеримпульстар үзгүлтүксүз лазердин сыртына модулятор кошуу болуп саналат. Бул ыкма жөнөкөй болсо да, эң тез пикосекунддук импульсту чыгара алат, бирок ысырап болгон жарык энергиясы жана эң жогорку кубаттуулук үзгүлтүксүз жарыктын кубаттуулугунан аша албайт. Демек, лазердик импульстарды генерациялоонун эффективдүү жолу - бул лазер көңдөйүндө модуляциялоо, импульстук поездден тышкаркы убакта энергияны сактоо жана аны өз убагында чыгаруу. Лазердик көңдөй модуляциясы аркылуу импульстарды түзүү үчүн колдонулган төрт кеңири таралган ыкмалар пайданы которуу, Q-которуштуруу (жоготууларды алмаштыруу), көңдөйдү бошотуу жана режимди бөгөттөө.

Пайда өчүргүч насостун кубаттуулугун модуляциялоо менен кыска импульстарды жаратат. Мисалы, жарым өткөргүчтүү лазерлер учурдагы модуляциянын жардамы менен бир нече наносекунддан жүз пикосекундка чейин импульстарды жаратышы мүмкүн. Импульстун энергиясы аз болсо да, бул ыкма жөнгө салынуучу кайталоо жыштыгын жана импульстун туурасын камсыз кылуу сыяктуу абдан ийкемдүү. 2018-жылы Токио университетинин изилдөөчүлөрү 40 жылдык техникалык кыйынчылыкта жетишкен ийгиликтерди билдирген фемтосекунддук күчөшү бар жарым өткөргүч лазерди кабарлашты.

Күчтүү наносекунддук импульстар жалпысынан Q-которулуучу лазерлер тарабынан түзүлөт, алар көңдөйдө бир нече айланма сапарларда чыгарылат, ал эми импульстун энергиясы системанын өлчөмүнө жараша бир нече миллиджоулдан бир нече джоулга чейинки диапазондо болот. Орточо энергия (негизинен 1 мкДж төмөн) пикосекунда жана фемтосекунддук импульстар негизинен режимде кулпуланган лазерлер тарабынан түзүлөт. Лазердик резонатордо тынымсыз айлануучу бир же бир нече ультра кыска импульстар бар. Ар бир көңдөй ичиндеги импульс чыгуучу бириктиргич күзгү аркылуу импульсту өткөрөт жана жыштык жалпысынан 10 МГц жана 100 ГГц ортосунда. Төмөнкү сүрөттө толук нормалдуу дисперсия (ANDi) диссипативдик солитон фемтосекунда көрсөтүлгөнбула лазер аппараты, алардын көпчүлүгү Thorlabs стандарттык компоненттерин (була, линза, монтаждоо жана жылыш стол) колдонуу менен курулса болот.

Көңдөйлөрдү бошотуу техникасын колдонсо болотQ-которулуу лазерлериазыраак жыштык менен импульстун энергиясын көбөйтүү үчүн кыска импульстарды жана режим-бекер лазерлерди алуу.

Убакыт домени жана жыштык домен импульстары
Убакыттын өтүшү менен импульстун сызыктуу формасы жалпысынан салыштырмалуу жөнөкөй жана Гаусс жана sech² функциялары менен туюнтса болот. Импульстун убактысы (импульстун кеңдиги деп да белгилүү) көбүнчө жарым бийиктиктин туурасы (FWHM) мааниси менен туюнтулат, башкача айтканда, оптикалык күч эң аз дегенде жарым кубаттуулукту түзгөн туурасы; Q-которулуу лазер аркылуу наносекунддук кыска импульстарды жаратат
Режим кулпуланган лазерлер ультра кыска импульстарды (USP) ондогон пикосекунддан фемтосекундка чейинки тартипте чыгарышат. Жогорку ылдамдыктагы электроника ондогон пикосекундаларды гана өлчөй алат, ал эми кыска импульстарды автокорреляторлор, FROG жана SPIDER сыяктуу таза оптикалык технологиялар менен гана өлчөөгө болот. Наносекунддук же андан узун импульстар импульстун кеңдигин узак аралыкта да өзгөртө албай турганы менен, өтө кыска импульстарга ар кандай факторлор таасир этиши мүмкүн:

Дисперсия чоң импульстун кеңейишине алып келиши мүмкүн, бирок карама-каршы дисперсия менен кайра кысылышы мүмкүн. Төмөнкү диаграмма Thorlabs фемтосекунддук импульстук компрессордун микроскоптун дисперсиясын кантип компенсациялоону көрсөтөт.

Сызыктуу эместик жалпысынан импульстун кеңдигине түздөн-түз таасир этпейт, бирок өткөрүү жөндөмдүүлүгүн кеңейтип, импульс таралуу учурунда дисперсияга көбүрөөк кабылат. Ар кандай була түрү, анын ичинде чектелген өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен башка пайда алып жүрүүчү каражаттар өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн же ультра кыска импульстун формасына таасир этиши мүмкүн, ал эми өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн азайышы убакыттын өтүшү менен кеңейишине алып келиши мүмкүн; Күчтүү чиркөө импульстун импульстун кеңдиги спектр тар болгондо кыска болуп калган учурлар да бар.