Unykultrasnelle laserdiel ien
Unike eigenskippen fan ultrafastlasers
De ultra-koarte pulsdoer fan ultrasnelle lasers jout dizze systemen unike eigenskippen dy't har ûnderskiede fan lasers mei lange puls as trochgeande golf (CW). Om sa'n koarte puls te generearjen is in breed spektrum bânbreedte nedich. De pulsfoarm en sintrale golflingte bepale de minimale bânbreedte dy't nedich is om pulsen fan in bepaalde doer te generearjen. Typysk wurdt dizze relaasje beskreaun yn termen fan it tiid-bânbreedteprodukt (TBP), dat ôflaat is fan it ûnwissensprinsipe. De TBP fan 'e Gaussyske puls wurdt jûn troch de folgjende formule: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ is de pulsduur en Δv is de frekwinsjebânbreedte. Yn essinsje lit de fergeliking sjen dat d'r in omkearde relaasje is tusken spektrumbânbreedte en pulsduur, wat betsjut dat as de doer fan 'e puls ôfnimt, de bânbreedte dy't nedich is om dy puls te generearjen tanimt. Figuer 1 yllustrearret de minimale bânbreedte dy't nedich is om ferskate ferskillende pulsduraasjes te stypjen.
figuer 1: Minimum spektrale bânbreedte nedich om te stypjenlaser pulsesfan 10 ps (grien), 500 fs (blau), en 50 fs (read)
De technyske útdagings fan ultrasnelle lasers
De brede spektrale bânbreedte, pykkrêft en koarte pulsdoer fan ultrasnelle lasers moatte goed wurde beheard yn jo systeem. Faak is ien fan 'e ienfâldichste oplossingen foar dizze útdagings de breedspektrumútfier fan lasers. As jo yn it ferline foaral langere puls- of trochgeande-welle-lasers hawwe brûkt, kin jo besteande stock fan optyske komponinten miskien net de folsleine bânbreedte fan ultrasnelle pulsen reflektearje of trochjaan.
Laser skea drompel
Ultrasnelle optika hawwe ek signifikant ferskillende en dreger te navigearjen laser skea drompels (LDT) yn ferliking mei mear konvinsjonele laser boarnen. Wannear't optyk wurdt foarsjoennanosekonde pulsearre lasers, LDT wearden binne meastal yn 'e folchoarder fan 5-10 J / cm2. Foar ultrasnelle optyk binne wearden fan dizze grutte praktysk ûnheard, om't LDT-wearden mear kâns binne yn 'e oarder fan <1 J/cm2, meastentiids tichter by 0,3 J/cm2. De signifikante fariaasje fan LDT-amplitude ûnder ferskate pulsduraasjes is it resultaat fan laserskeameganisme basearre op pulsduraasjes. Foar nanosekonde lasers of langerpulsed lasers, It wichtichste meganisme dat skea feroarsaket is thermyske ferwaarming. De coating en substraat materialen fan deoptyske apparatenabsorbearje de ynfallende fotonen en ferwaarmje se. Dit kin liede ta ferfoarming fan it kristalrooster fan it materiaal. Thermyske útwreiding, kraken, smelten en roosterstammen binne de mienskiplike meganismen foar thermyske skea fan dizzelaser boarnen.
Lykwols, foar ultrasnelle lasers, de puls doer sels is flugger as de tiid skaal fan waarmte oerdracht fan de laser nei it materiaal rooster, sadat de termyske effekt is net de wichtichste oarsaak fan laser-induzearre skea. Ynstee feroaret de pykkrêft fan 'e ultrasnelle laser it skeameganisme yn net-lineêre prosessen lykas multi-photon-absorption en ionisaasje. Dit is de reden dat it net mooglik is om de LDT-beoardieling fan in nanosekonde-puls gewoan te beheinen nei dy fan in ultrasnelle puls, om't it fysike meganisme fan skea oars is. Dêrom, ûnder deselde gebrûksbetingsten (bgl. golflingte, pulsduur, en werhellingsfrekwinsje), sil in optysk apparaat mei in foldwaande hege LDT-wurdearring it bêste optyske apparaat wêze foar jo spesifike applikaasje. Optika hifke ûnder ferskate omstannichheden binne net represintatyf foar de eigentlike prestaasjes fan deselde optyk yn it systeem.
Ofbylding 1: Mechanismen fan laser-induzearre skea mei ferskate pulsduraasjes
Post tiid: Jun-24-2024