Oersjoch fan pulsed lasers

Oersjoch fanpulsed lasers

De meast direkte manier om te generearjenlaserpulses is te foegjen in modulator oan 'e bûtenkant fan' e trochgeande laser.Dizze metoade kin produsearje de fluchste picosecond puls, hoewol't simpel, mar ôffal ljocht enerzjy en pyk macht kin net mear as trochgeande ljocht macht.Dêrom is in effisjintere manier om laserpulsen te generearjen om te moduleren yn 'e laserholte, enerzjy opslaan op off-time fan' e pulstrein en it op 'e tiid loslitte.De fjouwer mienskiplike techniken dy't brûkt wurde om pulsen te generearjen fia laserholtemodulaasje binne winstwikseling, Q-wikseling (ferlieswikseling), holte leegjen, en modus-locking.

De winst switch genereart koarte pulses troch modulating de pomp macht.Bygelyks, halfgeleider gain-skeakele lasers kinne generearje pulsen fan in pear nanosekonden oant hûndert pikosekonden troch hjoeddeistige modulaasje.Hoewol de pulsenerzjy leech is, is dizze metoade heul fleksibel, lykas it leverjen fan ferstelbere werhellingsfrekwinsje en pulsbreedte.Yn 2018 rapportearren ûndersikers oan 'e Universiteit fan Tokio in femtosecond gain-switched semiconductor-laser, dy't in trochbraak fertsjintwurdige yn in 40-jier technysk knelpunt.

Sterke nanosekonde pulses wurde oer it generaal generearre troch Q-switched lasers, dy't wurde útstjoerd yn ferskate rûnliedings yn 'e holte, en de puls enerzjy is yn it berik fan ferskate millijoules oant ferskate joules, ôfhinklik fan de grutte fan it systeem.Medium enerzjy (algemien ûnder 1 μJ) picosecond en femtosecond pulses wurde benammen generearre troch modus-beskoattele lasers.Der binne ien of mear ultrashort pulses yn de laser resonator dy't syklus kontinu.Elke intracavity puls stjoert in puls troch de útfier coupling spegel, en de frekwinsje is oer it algemien tusken 10 MHz en 100 GHz.De figuer hjirûnder lit in folslein normale dispersion (ANDi) dissipative soliton femtosecond sjenfiber laser apparaat, wêrfan de measte kinne wurde boud mei Thorlabs standert komponinten (fiber, lens, mount en ferpleatsing tafel).

Kavity leegjen technyk kin brûkt wurde foarQ-skeakele lasersom koartere pulsen en modus-beskoattele lasers te krijen om pulsenerzjy te fergrutsjen mei legere frekwinsje.

Tiiddomein en frekwinsjedomeinpulsen
De lineêre foarm fan 'e pols mei de tiid is oer it algemien relatyf ienfâldich en kin útdrukt wurde troch Gaussyske en sech²-funksjes.Pulse tiid (ek bekend as puls breedte) wurdt meast útdrukt troch de heale hichte breedte (FWHM) wearde, dat is, de breedte dêr't de optyske macht is op syn minst de helte fan de pyk macht;Q-switched laser genereart nanosecond koarte pulses troch
Mode-beskoattele lasers produsearje ultra-koarte pulsen (USP) yn 'e folchoarder fan tsientallen pikosekonden oant femtosekonden.Elektroanika mei hege snelheid kin allinich mjitte oant tsientallen pikosekonden, en koartere pulsen kinne allinich mjitten wurde mei suver optyske technologyen lykas autokorrelators, FROG en SPIDER.Wylst nanosekonde of langere pulsen har pulsbreedte amper feroarje as se reizgje, sels oer lange ôfstannen, kinne ultrakoarte pulsen wurde beynfloede troch in ferskaat oan faktoaren:

Dispersion kin resultearje yn in grutte pols ferbreding, mar kin recompressed mei de tsjinoerstelde dispersion.De folgjende diagram lit sjen hoe't de Thorlabs femtosecond puls compressor kompensearret foar mikroskoop dispersion.

Netlineariteit hat oer it generaal gjin direkte ynfloed op 'e pulsbreedte, mar it fergruttet de bânbreedte, wêrtroch't de puls mear gefoelich is foar dispersje by fuortplanting.Eltse soarte fan glêstried, ynklusyf oare winst media mei beheinde bânbreedte, kin beynfloedzje de foarm fan de bânbreedte of ultra-koarte pols, en in fermindering fan bânbreedte kin liede ta in ferbreding yn de tiid;Der binne ek gefallen dêr't de pols breedte fan de sterk tjirpe pols wurdt koarter as it spektrum wurdt smeller.