Пульстун туурасын башкаруулазердик импульсту башкаруутехнология
Лазердин импульсун башкаруусу негизги звенолордун бири болуп саналатлазердик технология, бул лазердин иштешине жана колдонуу эффектисине түздөн-түз таасир этет. Бул макалада импульстун туурасын башкаруу, импульстун жыштыгын башкаруу жана ага байланыштуу модуляция технологиясы системалуу түрдө каралат жана кесипкөй, ар тараптуу жана логикалуу болууга умтулат.
1. Импульстун туурасы жөнүндө түшүнүк
Лазердин импульс туурасы лазердик импульстун узактыгын билдирет, ал лазердик чыгуунун убакыт мүнөздөмөлөрүн сүрөттөө үчүн негизги параметр болуп саналат. Өтө кыска импульстук лазерлер үчүн (мисалы, наносекунд, пикосекунд жана фемтосекунддук лазерлер), импульстун туурасы канчалык кыска болсо, чоку кубаттуулугу ошончолук жогору жана жылуулук эффектиси ошончолук кичине болот, бул так иштетүү же илимий изилдөөлөр үчүн ылайыктуу.
2. Лазердин импульс туурасына таасир этүүчү факторлор Лазердин импульс туурасына ар кандай факторлор, негизинен төмөнкү аспектилер таасир этет:
а. Күчөтүүчү чөйрөнүн мүнөздөмөлөрү. Күчөтүүчү чөйрөлөрдүн ар кандай түрлөрү уникалдуу энергия деңгээлинин түзүлүшүнө жана флуоресценциянын иштөө мөөнөтүнө ээ, бул лазердик импульстун генерациясына жана импульстун туурасына түздөн-түз таасир этет. Мисалы, катуу абалдагы лазерлер, Nd:YAG кристаллдары жана Ti:Сафир кристаллдары кеңири таралган катуу абалдагы лазердик чөйрөлөр болуп саналат. Көмүр кычкыл газы (CO₂) лазерлери жана гелий-неон (HeNe) лазерлери сыяктуу газ лазерлери, адатта, молекулярдык түзүлүшүнө жана дүүлүккөн абал касиеттерине байланыштуу салыштырмалуу узун импульстарды пайда кылат; Жарым өткөргүч лазерлер, алып жүрүүчүлөрдүн рекомбинация убактысын башкаруу менен, наносекунддардан пикосекунддарга чейинки импульс туурасына жете алат.
Лазер көңдөйүнүн дизайны импульстун туурасына олуттуу таасир этет, анын ичинде: көңдөйдүн узундугу, лазер көңдөйүнүн узундугу жарыктын көңдөйдө бир нече жолу жүрүү убактысын аныктайт, узунураак көңдөй импульстун туурасынын узунураак болушуна алып келет, ал эми кыскараак көңдөй өтө кыска импульстардын пайда болушуна өбөлгө түзөт; Чагылышуу: Жогорку чагылуусу бар рефлектор көңдөйдөгү фотондун тыгыздыгын жогорулатып, ошону менен күчөтүү эффектин жакшыртат, бирок өтө жогорку чагылуусу көңдөйдөгү жоготууну күчөтүп, импульстун туурасынын туруктуулугуна таасир этиши мүмкүн; Күчөтүүчү чөйрөнүн абалы жана күчөтүүчү чөйрөнүн көңдөйдөгү абалы да фотон менен күчөтүүчү чөйрөнүн ортосундагы өз ара аракеттенүү убактысына таасир этет, андан кийин импульстун туурасына таасир этет.
c. Q-которуштуруу технологиясы жана режимди кулпулоо технологиясы импульстук лазердин чыгышын жана импульстун туурасын жөнгө салууну ишке ашыруунун эки маанилүү каражаты болуп саналат.
d. Насостун булагы жана насостун режими Насостун булагынын кубаттуулук туруктуулугу жана насостун режимин тандоо да импульстун туурасына маанилүү таасир этет.
3. Импульстун туурасын башкаруунун жалпы ыкмалары
а. Лазердин иштөө режимин өзгөртүү: лазердин иштөө режими анын импульс туурасына түздөн-түз таасир этет. Импульс туурасын төмөнкү параметрлерди тууралоо менен башкарууга болот: насос булагынын жыштыгы жана интенсивдүүлүгү, насос булагынын энергия киргизүүсү жана күчөтүүчү чөйрөдөгү бөлүкчөлөрдүн популяциясынын инверсия даражасы; Чыгуучу линзанын чагылдыруусу резонатордогу кайтарым байланыштын натыйжалуулугун өзгөртөт, ошону менен импульстун пайда болуу процессине таасир этет.
b. Импульстун формасын башкаруу: лазердик импульстун формасын өзгөртүү менен импульстун туурасын кыйыр түрдө тууралоо.
c. Ток модуляциясы: Лазердик чөйрөдөгү электрондук энергия деңгээлинин бөлүштүрүлүшүн жөнгө салуу үчүн кубат булагынын чыгуучу тогун өзгөртүү жана андан кийин импульстун туурасын өзгөртүү аркылуу. Бул ыкма тез жооп берүү ылдамдыгына ээ жана тез жөнгө салууну талап кылган колдонмо сценарийлери үчүн ылайыктуу.
г. Коммутаторду модуляциялоо: импульстун туурасын тууралоо үчүн лазердин которуштуруу абалын башкаруу аркылуу.
e. Температураны көзөмөлдөө: температуранын өзгөрүшү лазердин электрондордун энергия деңгээлинин түзүлүшүнө таасир этет, ошону менен кыйыр түрдө импульстун туурасына таасир этет.
f. Модуляция технологиясын колдонуңуз: Модуляция технологиясы импульстун туурасын так башкаруунун натыйжалуу каражаты болуп саналат.
Лазердик модуляциятехнология - бул лазерди алып жүрүүчү катары колдонуп, ага маалыматты жүктөгөн технология. Лазер менен болгон байланышына жараша ички модуляция жана тышкы модуляция болуп бөлүнүшү мүмкүн. Ички модуляция лазердин термелүү процессинде модуляцияланган сигнал жүктөлүп, лазердин термелүү параметрлерин өзгөртүп, ошону менен лазердин чыгуу мүнөздөмөлөрүн өзгөрткөн модуляция режимин билдирет. Тышкы модуляция лазер түзүлгөндөн кийин модуляция сигналы кошулуп, чыгуучу лазердин касиеттери лазердин термелүү параметрлерин өзгөртпөстөн өзгөртүлгөн модуляция режимин билдирет.
Модуляция технологиясын аналогдук модуляция, импульстук модуляция, санариптик модуляция (импульстук коддук модуляция) сыяктуу алып жүрүүчү модуляция формалары боюнча да классификациялоого болот; модуляция параметрлерине ылайык, ал интенсивдүүлүк модуляциясы жана фазалык модуляция болуп бөлүнөт.
Интенсивдүүлүк модуляторуИмпульстун туурасы лазердик жарыктын интенсивдүүлүгүнүн өзгөрүшүн тууралоо менен башкарылат.
Фаза модулятору: Импульстун туурасы жарык толкунунун фазасын өзгөртүү менен жөнгө салынат.
Фаза менен кулпуланган күчөткүч: Фаза менен кулпуланган күчөткүч модуляциясы аркылуу лазердик импульстун туурасын так жөнгө салууга болот.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 24-марты