Genel Bakışdarbeli lazerler
Üretmenin en doğrudan yolulazerDarbelerin amacı sürekli lazerin dışına bir modülatör eklemektir.Bu yöntem, basit olmasına rağmen en hızlı pikosaniye darbesini üretebilir ancak ışık enerjisini boşa harcar ve en yüksek güç, sürekli ışık gücünü aşamaz.Bu nedenle, lazer darbeleri üretmenin daha verimli bir yolu, lazer boşluğunda modülasyon yapmak, darbe dizisinin kapalı zamanında enerjiyi depolamak ve açık zamanında serbest bırakmaktır.Lazer boşluk modülasyonu yoluyla darbe üretmek için kullanılan dört yaygın teknik, kazanç anahtarlama, Q anahtarlama (kayıp anahtarlama), boşluk boşaltma ve mod kilitlemedir.
Kazanç anahtarı, pompa gücünü modüle ederek kısa darbeler üretir.Örneğin, yarı iletken kazanç anahtarlamalı lazerler, akım modülasyonuyla birkaç nanosaniyeden yüz pikosaniyeye kadar darbeler üretebilir.Darbe enerjisi düşük olmasına rağmen bu yöntem, ayarlanabilir tekrarlama frekansı ve darbe genişliği sağlaması gibi oldukça esnektir.2018 yılında Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, 40 yıllık teknik darboğazda bir atılımı temsil eden femtosaniye kazanç anahtarlamalı yarı iletken lazeri bildirdiler.
Güçlü nanosaniye darbeleri genellikle boşlukta birkaç gidiş dönüşte yayılan Q-anahtarlı lazerler tarafından üretilir ve darbe enerjisi, sistemin boyutuna bağlı olarak birkaç milijoule ila birkaç joule aralığındadır.Orta enerjili (genellikle 1 μJ'nin altında) pikosaniye ve femtosaniye darbeleri esas olarak mod kilitli lazerler tarafından üretilir.Lazer rezonatöründe sürekli olarak döngü yapan bir veya daha fazla ultra kısa darbe vardır.Her boşluk içi darbe, çıkış birleştirme aynası yoluyla bir darbe iletir ve frekans genellikle 10 MHz ile 100 GHz arasındadır.Aşağıdaki şekil tamamen normal bir dağılım (ANDi) enerji tüketen soliton femtosaniyeyi göstermektedirfiber lazer cihazıçoğu Thorlabs standart bileşenleri (fiber, lens, montaj ve yer değiştirme tablası) kullanılarak oluşturulabilir.
Kavite boşaltma tekniği şu amaçlarla kullanılabilir:Q-anahtarlı lazerlerDaha düşük frekansla darbe enerjisini artırmak için daha kısa darbeler ve mod kilitli lazerler elde etmek.
Zaman alanı ve frekans alanı darbeleri
Darbenin zamanla doğrusal şekli genellikle nispeten basittir ve Gaussian ve sech² fonksiyonlarıyla ifade edilebilir.Darbe süresi (aynı zamanda darbe genişliği olarak da bilinir) en yaygın olarak yarı yükseklik genişliği (FWHM) değeriyle, yani optik gücün tepe gücün en az yarısı olduğu genişlikle ifade edilir;Q-anahtarlı lazer, nanosaniyelik kısa darbeler üretir
Mod kilitli lazerler, onlarca pikosaniyeden femtosaniyeye kadar ultra kısa darbeler (USP) üretir.Yüksek hızlı elektronikler yalnızca onlarca pikosaniyeye kadar ölçüm yapabilir ve daha kısa darbeler yalnızca otokorelatörler, KURBAĞA ve SPIDER gibi tamamen optik teknolojilerle ölçülebilir.Nanosaniye veya daha uzun darbeler, uzun mesafelerde bile seyahat ederken darbe genişliklerini neredeyse hiç değiştirmezken, ultra kısa darbeler çeşitli faktörlerden etkilenebilir:
Dağılım, büyük bir darbe genişlemesine neden olabilir, ancak zıt dağılımla yeniden sıkıştırılabilir.Aşağıdaki diyagram Thorlabs femtosaniye darbe kompresörünün mikroskop dağılımını nasıl telafi ettiğini göstermektedir.
Doğrusal olmama genellikle darbe genişliğini doğrudan etkilemez, ancak bant genişliğini genişleterek darbenin yayılma sırasında dağılıma karşı daha duyarlı olmasını sağlar.Sınırlı bant genişliğine sahip diğer kazanç ortamları da dahil olmak üzere herhangi bir fiber türü, bant genişliğinin veya ultra kısa darbenin şeklini etkileyebilir ve bant genişliğindeki bir azalma, zamanda bir genişlemeye yol açabilir;Spektrum daraldığında güçlü bir şekilde cıvıldayan darbenin darbe genişliğinin kısaldığı durumlar da vardır.
Gönderim zamanı: Şubat-05-2024