Darbe frekansı kontrolülazer darbe kontrol teknolojisi
1. Darbe frekansı kavramı, lazer darbe oranı (Darbe Tekrarlama Oranı), genellikle Hertz (Hz) cinsinden birim zaman başına yayılan lazer darbelerinin sayısını ifade eder. Yüksek frekanslı darbeler yüksek tekrarlama oranı uygulamaları için uygundur, düşük frekanslı darbeler ise yüksek enerjili tek darbe görevleri için uygundur.
2. Güç, darbe genişliği ve frekans arasındaki ilişki Lazer frekans kontrolünden önce, güç, darbe genişliği ve frekans arasındaki ilişki açıklanmalıdır. Lazer gücü, frekansı ve darbe genişliği arasında karmaşık bir etkileşim vardır ve parametrelerden birini ayarlamak genellikle uygulama etkisini optimize etmek için diğer iki parametrenin dikkate alınmasını gerektirir.
3. Yaygın darbe frekansı kontrol yöntemleri
a. Harici kontrol modu, frekans sinyalini güç kaynağının dışında yükler ve yükleme sinyalinin frekansını ve görev döngüsünü kontrol ederek lazer darbe frekansını ayarlar. Bu, çıkış darbesinin yük sinyaliyle senkronize olmasını sağlar ve hassas kontrol gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.
b. Dahili kontrol modu Frekans kontrol sinyali, ek harici sinyal girişi olmadan sürücü güç kaynağına entegre edilmiştir. Kullanıcılar, daha fazla esneklik için sabit dahili frekans veya ayarlanabilir dahili kontrol frekansı arasında seçim yapabilir.
c. Rezonatörün uzunluğunun ayarlanması veyaelektro-optik modülatörLazerin frekans özellikleri, rezonatörün uzunluğunu ayarlayarak veya elektro-optik bir modülatör kullanarak 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. İntrakavite modülasyon teknolojisi, harici modülasyonla karşılaştırıldığında, intrakavite modülasyonu daha verimli bir şekilde yüksek enerji, tepe gücü üretebilirdarbeli lazerAşağıda dört yaygın intrakavite modülasyon tekniği bulunmaktadır:
a. Kazanç Değiştirme Pompa kaynağını hızla modüle ederek, kazanç ortamı parçacık sayısı ters çevirme ve kazanç katsayısı hızla oluşturulur, uyarılmış radyasyon oranını aşar, boşluktaki fotonlarda keskin bir artışa ve kısa darbeli lazerin oluşumuna neden olur. Bu yöntem özellikle nanosaniyelerden onlarca pikosaniyeye kadar darbeler üretebilen, birkaç gigahertz tekrarlama oranına sahip yarı iletken lazerlerde 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 tersine çevirmesini sağlayarak büyük miktarda enerji depolar. Daha sonra boşluktaki kayıp hızla azalır (yani boşluğun Q değeri artar) ve optik geri besleme tekrar açılır, böylece depolanan enerji ultra kısa yüksek yoğunluklu darbeler biçiminde serbest bırakılır.
c. Mod Kilitleme, lazer boşluğundaki farklı uzunlamasına 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 fotonlarda enerji depolayarak, fotonları etkili bir şekilde bağlamak için düşük kayıplı bir boşluk aynası kullanarak, boşlukta bir süre düşük kayıp durumunu korur. Bir gidiş-dönüş döngüsünden sonra, güçlü darbe, akusto-optik modülatör veya elektro-optik deklanşör gibi dahili boşluk elemanını hızla değiştirerek boşluktan "boşaltılır" ve kısa darbeli bir lazer yayılır. Q-anahtarlama ile karşılaştırıldığında, boşluk boşaltma, yüksek tekrarlama oranlarında (örneğin birkaç megahertz) birkaç nanosaniyelik bir darbe genişliğini koruyabilir ve özellikle yüksek tekrarlama oranları ve kısa darbeler gerektiren uygulamalar için daha yüksek darbe enerjilerine izin verebilir. Diğer darbe oluşturma teknikleriyle birleştirildiğinde, darbe enerjisi daha da iyileştirilebilir.
Nabız kontrolülazerdarbe genişliği kontrolü, darbe frekansı kontrolü ve birçok modülasyon tekniğini içeren karmaşık ve önemli bir işlemdir. Bu yöntemlerin makul bir şekilde seçilmesi ve uygulanmasıyla, lazer performansı farklı uygulama senaryolarının ihtiyaçlarını karşılamak üzere doğru bir şekilde ayarlanabilir. Gelecekte, sürekli olarak yeni malzemelerin ve yeni teknolojilerin ortaya çıkmasıyla, lazerlerin darbe kontrol teknolojisi daha fazla atılımı başlatacak velazer teknolojisidaha yüksek hassasiyet ve daha geniş uygulama alanına doğru.
Gönderi zamanı: Mar-25-2025