Darbe frekansı kontrolülazer darbe kontrol teknolojisi
1. Darbe frekansı kavramı, lazer darbe hızı (Darbe Tekrarlama Hızı), birim zamanda yayılan lazer darbesi sayısını ifade eder ve genellikle Hertz (Hz) cinsinden ifade edilir. Yüksek frekanslı darbeler yüksek tekrarlama oranına sahip uygulamalar için uygunken, düşük frekanslı darbeler yüksek enerjili tek darbeli görevler için uygundur.
2. Güç, darbe genişliği ve frekans arasındaki ilişki Lazer frekans kontrolünden önce, güç, darbe genişliği ve frekans arasındaki ilişkinin açıklanması gerekir. Lazer gücü, frekansı ve darbe genişliği arasında karmaşık bir etkileşim vardır ve parametrelerden birini ayarlamak, uygulama etkisini optimize etmek için genellikle diğer iki parametrenin de dikkate alınmasını gerektirir.
3. Yaygın darbe frekansı kontrol yöntemleri
a. Harici kontrol modu, frekans sinyalini güç kaynağının dışından yükler ve yükleme sinyalinin frekansını ve görev döngüsünü kontrol ederek lazer darbe frekansını ayarlar. Bu, çıkış darbesinin yük sinyaliyle senkronize olmasını sağlayarak hassas kontrol gerektiren uygulamalar için uygundur.
b. Dahili kontrol modu Frekans kontrol sinyali, ek harici sinyal girişi olmadan sürücü güç kaynağına entegre edilir. Kullanıcılar, daha fazla esneklik için sabit dahili frekans veya ayarlanabilir dahili kontrol frekansı arasında seçim yapabilir.
c. Rezonatörün uzunluğunun ayarlanması veyaelektro-optik modülatörLazerin frekans karakteristikleri, rezonatörün uzunluğu ayarlanarak veya bir elektro-optik modülatör kullanılarak değiştirilebilir. Bu yüksek frekans düzenleme yöntemi, lazer mikroişleme ve tıbbi görüntüleme gibi daha yüksek ortalama güç ve daha kısa darbe genişlikleri gerektiren uygulamalarda sıklıkla kullanılır.
d. Akustik optik modülatör(AOM Modülatörü) lazer darbe kontrol teknolojisinin darbe frekansının kontrolü için önemli bir araçtır.AOM Modülatörülazer ışınını modüle etmek ve kontrol etmek için akusto-optik etkiyi (yani ses dalgasının mekanik salınım basıncının kırılma indisini değiştirmesi) kullanır.
4. Boşluk içi modülasyon teknolojisi, harici modülasyona kıyasla boşluk içi modülasyon, daha verimli bir şekilde yüksek enerji ve tepe gücü üretebilirdarbeli lazerAşağıda dört yaygın intrakavite modülasyon tekniği yer almaktadır:
a. Kazanç Değiştirme: Pompa kaynağı hızla modüle edilerek, kazanç ortamı parçacık sayısı ters çevirme ve kazanç katsayısı hızla belirlenir, uyarılmış radyasyon hızını aşar ve boşluktaki foton sayısında keskin bir artışa ve kısa darbeli lazer oluşumuna neden olur. Bu yöntem, nanosaniyelerden onlarca pikosaniyeye kadar darbeler üretebilen ve birkaç gigahertz tekrarlama hızına sahip yarı iletken lazerlerde özellikle yaygındır ve yüksek veri iletim hızlarına sahip optik iletişim alanında yaygın olarak kullanılır.
Q anahtarı (Q-anahtarlama) Q anahtarları, lazer boşluğunda yüksek kayıplara neden olarak optik geri beslemeyi bastırır ve pompalama işleminin eşik değerinin çok ötesinde bir parçacık popülasyonu tersinimi üretmesine olanak tanıyarak büyük miktarda enerji depolar. Ardından, boşluktaki kayıp hızla azalır (yani boşluğun Q değeri artar) ve optik geri besleme tekrar devreye girerek depolanan enerjinin ultra kısa, yüksek yoğunluklu darbeler şeklinde salınmasını sağlar.
c. Mod Kilitleme, lazer boşluğundaki farklı boylamsal modlar arasındaki faz ilişkisini kontrol ederek pikosaniye veya hatta femtosaniye seviyesinde ultra kısa darbeler üretir. Mod kilitleme teknolojisi, pasif mod kilitleme ve aktif mod kilitleme olarak ikiye ayrılır.
d. Boşluk Boşaltma: Rezonatördeki fotonlara enerji depolayarak, fotonları etkili bir şekilde bağlamak için düşük kayıplı bir boşluk aynası kullanarak boşlukta bir süre düşük kayıp durumu sağlanır. Bir gidiş-dönüş döngüsünden sonra, güçlü darbe, akusto-optik modülatör veya elektro-optik deklanşör gibi iç boşluk elemanının hızla değiştirilmesiyle boşluktan "boşaltılır" ve kısa darbeli bir lazer yayılır. Q-anahtarlama ile karşılaştırıldığında, boşluk boşaltma, yüksek tekrarlama hızlarında (örneğin birkaç megahertz) birkaç nanosaniyelik bir darbe genişliğini koruyabilir ve özellikle yüksek tekrarlama hızları ve kısa darbeler gerektiren uygulamalar için daha yüksek darbe enerjilerine olanak tanır. Diğer darbe üretim teknikleriyle birleştirildiğinde, darbe enerjisi daha da iyileştirilebilir.
Nabız kontrolülazerDarbe genişliği kontrolü, darbe frekansı kontrolü ve birçok modülasyon tekniğini içeren karmaşık ve önemli bir süreçtir. Bu yöntemlerin makul bir şekilde seçilmesi ve uygulanmasıyla, lazer performansı farklı uygulama senaryolarının ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde doğru bir şekilde ayarlanabilir. Gelecekte, sürekli yeni malzemelerin ve yeni teknolojilerin ortaya çıkmasıyla, lazerlerin darbe kontrol teknolojisi daha fazla atılımın öncüsü olacak ve lazerlerin gelişimini destekleyecektir.lazer teknolojisidaha yüksek hassasiyet ve daha geniş uygulama alanına doğru.
Gönderi zamanı: 25 Mart 2025