Eşsizultra hızlı lazerBirinci Bölüm
UltraFast'ın benzersiz özelliklerilazer
Ultra-Srafast Lazerlerin Ultra kısa nabız süresi, bu sistemlere uzun darbe veya sürekli dalga (CW) lazerlerden ayıran benzersiz özellikler verir. Böyle kısa bir darbe oluşturmak için geniş bir spektrum bant genişliği gerekir. Nabız şekli ve merkezi dalga boyu, belirli bir sürede darbeler üretmek için gereken minimum bant genişliğini belirler. Tipik olarak, bu ilişki belirsizlik prensibinden türetilen zaman bant genişliği ürünü (TBP) açısından tanımlanır. Gauss darbesinin TBP'si aşağıdaki formülle verilmiştir: TBPGAUSSIAN = Δτδν≈0.441
Δτ nabız süresidir ve ΔV frekans bant genişliğidir. Özünde, denklem, spektrum bant genişliği ve nabız süresi arasında ters bir ilişki olduğunu gösterir, yani nabzın süresi azaldıkça, bant genişliğinin bu nabzın artması için gerekli olduğunu gösterir. Şekil 1, birkaç farklı nabız süresini desteklemek için gereken minimum bant genişliğini göstermektedir.
Şekil 1: Desteklemek için gereken minimum spektral bant genişliğilazer darbeleri10 ps (yeşil), 500 fs (mavi) ve 50 fs (kırmızı)
UltraFast Lazerlerin Teknik Zorlukları
Ultrafast lazerlerin geniş spektral bant genişliği, tepe gücü ve kısa nabız süresi sisteminizde uygun şekilde yönetilmelidir. Genellikle, bu zorlukların en basit çözümlerinden biri, lazerlerin geniş spektrum çıktısıdır. Geçmişte öncelikle daha uzun nabız veya sürekli dalga lazerleri kullandıysanız, mevcut optik bileşen stoğunuz ultra hızlı darbelerin tam bant genişliğini yansıtamayabilir veya iletemeyebilir.
Lazer hasar eşiği
Ultrafast optikleri ayrıca daha geleneksel lazer kaynaklarına kıyasla lazer hasar eşiklerinde (LDT) gezinmesi daha farklı ve daha zordur. Optik sağlandığındaNanosaniye darbeli lazerler, LDT değerleri genellikle 5-10 J/cm2 sırasındadır. UltraFast optikleri için, LDT değerlerinin <1 J/cm2 sırasına göre, genellikle 0.3 j/cm2'ye daha yakın olması daha olası olduğundan, bu büyüklükteki değerler neredeyse duyulmamıştır. Farklı nabız süreleri altında LDT genliğinin önemli varyasyonu, nabız sürelerine dayanan lazer hasar mekanizmasının sonucudur. Nanosaniye lazerleri veya daha uzundarbeli lazerler, hasara neden olan ana mekanizma termal ısıtmadır. Kaplama ve substrat malzemeleriOptik CihazlarOlay fotonlarını emin ve ısıtın. Bu, malzemenin kristal kafesinin bozulmasına yol açabilir. Termal genişleme, çatlama, erime ve kafes suşu, bunların yaygın termal hasar mekanizmalarıdır.lazer kaynakları.
Bununla birlikte, ultra hızlı lazerler için, darbe süresinin kendisi lazerden malzeme kafesine ısı transferi zaman ölçeğinden daha hızlıdır, bu nedenle termal etki lazer kaynaklı hasarın ana nedeni değildir. Bunun yerine, ultra hızlı lazerin tepe gücü, hasar mekanizmasını çok foton emilimi ve iyonizasyon gibi doğrusal olmayan işlemlere dönüştürür. Bu nedenle, bir nanosaniye darbesinin LDT derecesini ultra hızlı bir nabzınkine daraltmak mümkün değildir, çünkü fiziksel hasar mekanizması farklıdır. Bu nedenle, aynı kullanım koşulları altında (örneğin, dalga boyu, nabız süresi ve tekrarlama oranı), yeterince yüksek LDT derecesine sahip bir optik cihaz, özel uygulamanız için en iyi optik cihaz olacaktır. Farklı koşullar altında test edilen optikler, sistemdeki aynı optiklerin gerçek performansını temsil etmez.
Şekil 1: Farklı nabız süreleri ile lazerle indüklenen hasar mekanizmaları
Gönderme Zamanı: Haziran-24-2024