Жасалудың ең тікелей жолылазеримпульстар үздіксіз лазердің сыртына модулятор қосу болып табылады. Бұл әдіс қарапайым болса да, ең жылдам пикосекундтық импульсті жасай алады, бірақ бос жарық энергиясы мен ең жоғары қуат үздіксіз жарық қуатынан аспауы керек. Демек, лазерлік импульстарды генерациялаудың тиімді әдісі - импульстік пойыздың бос уақытында энергияны сақтау және оны уақытында босату, лазер қуысында модуляциялау. Лазерлік қуысты модуляциялау арқылы импульстарды генерациялау үшін қолданылатын төрт жалпы әдіс: күшейту қосқышы, Q-қосу (шығынды ауыстыру), қуысты босату және режимді құлыптау.
Күшейткіш қосқыш сорғы қуатын модуляциялау арқылы қысқа импульстарды жасайды. Мысалы, жартылай өткізгішті күшейту арқылы ауыстырылатын лазерлер ток модуляциясы арқылы бірнеше наносекундтан жүз пикосекундқа дейінгі импульстарды жасай алады. Импульс энергиясы төмен болғанымен, бұл әдіс қайталану жиілігі мен импульс енін реттелетін қамтамасыз ету сияқты өте икемді. 2018 жылы Токио университетінің зерттеушілері 40 жылдық техникалық тығырықтан шыққан серпіліс болып табылатын фемтосекундтық күшейткіш жартылай өткізгіш лазер туралы хабарлады.
Күшті наносекундтық импульстар әдетте қуыста бірнеше айналымда шығарылатын Q-қосқыш лазерлер арқылы жасалады және импульстік энергия жүйенің өлшеміне байланысты бірнеше миллиджоульден бірнеше джоульге дейінгі диапазонда болады. Орташа энергия (әдетте 1 мкДж төмен) пикосекундтық және фемтосекундтық импульстар негізінен режимді құлыпталған лазерлер арқылы жасалады. Лазерлік резонаторда үздіксіз айналым жасайтын бір немесе бірнеше ультра қысқа импульстар бар. Әрбір қуыс ішіндегі импульс импульсті шығыс ілінісу айнасы арқылы жібереді және жиілік әдетте 10 МГц пен 100 ГГц арасында болады. Төмендегі суретте толық қалыпты дисперсия (ANDi) диссипативті солитон фемтосекунд көрсетілген.талшықты лазерлік құрылғы, олардың көпшілігін Thorlabs стандартты құрамдастары (талшық, линза, бекіту және ауыстыру кестесі) арқылы жасауға болады.
Қуысты босату техникасын қолдануға боладыQ коммутаторлы лазерлертөмен жиілікте импульстік энергияны ұлғайту үшін қысқа импульстарды және режимді құлыпталған лазерлерді алу.
Уақыт және жиілік доменінің импульстері
Уақыт бойынша импульстің сызықтық пішіні әдетте салыстырмалы түрде қарапайым және Гаусс және sech² функцияларымен өрнектелуі мүмкін. Импульстік уақыт (импульстік ені деп те аталады) көбінесе жарты биіктік енімен (FWHM) көрсетіледі, яғни оптикалық қуат ең жоғары қуаттың кем дегенде жартысы болатын ені; Q-қосқыш лазер арқылы наносекундтық қысқа импульстар жасайды
Режимді құлыптаған лазерлер ультра қысқа импульстарды (USP) ондаған пикосекундтан фемтосекундқа дейінгі ретпен шығарады. Жоғары жылдамдықты электроника тек ондаған пикосекундтарды ғана өлшей алады, ал қысқа импульстарды автокорреляторлар, FROG және SPIDER сияқты таза оптикалық технологиялармен ғана өлшеуге болады. Наносекундтық немесе ұзағырақ импульстар қозғалыс кезінде импульс енін әрең өзгертсе де, тіпті ұзақ қашықтықта да, ультра қысқа импульстарға әртүрлі факторлар әсер етуі мүмкін:
Дисперсия үлкен импульстің кеңеюіне әкелуі мүмкін, бірақ керісінше дисперсиямен қайта қысылуы мүмкін. Келесі диаграмма Thorlabs фемтосекундтық импульстік компрессорының микроскоптың дисперсиясын қалай өтейтінін көрсетеді.
Бейсызықтылық әдетте импульс еніне тікелей әсер етпейді, бірақ ол өткізу жолағын кеңейтеді, бұл импульстің таралу кезінде дисперсияға бейімділігін арттырады. Талшықтың кез келген түрі, оның ішінде өткізу қабілеті шектелген басқа күшейту ортасы, өткізу қабілетінің немесе ультра қысқа импульстің пішініне әсер етуі мүмкін, ал өткізу қабілетінің төмендеуі уақыт бойынша кеңеюге әкелуі мүмкін; Сондай-ақ, спектр тарылғанда қатты дірілдеген импульстің импульсінің ені қысқаратын жағдайлар бар.
Жіберу уақыты: 05 ақпан 2024 ж