Импульстік жиілікті басқарулазерлік импульсті басқару технологиясы
1. Импульстік жиілік, лазерлік импульс жиілігі (Импульстің қайталану жылдамдығы) ұғымы уақыт бірлігінде шығарылатын лазерлік импульстардың санын, әдетте Герцпен (Гц) білдіреді. Жоғары жиілікті импульстар қайталану жылдамдығы жоғары қолданбалар үшін қолайлы, ал төмен жиілікті импульстар жоғары энергиялы бір импульстік тапсырмалар үшін қолайлы.
2. Қуат, импульс ені және жиілік арасындағы байланыс Лазерлік жиілікті басқару алдында алдымен қуат, импульс ені және жиілік арасындағы байланысты түсіндіру керек. Лазер қуаты, жиілік және импульс ені арасында күрделі өзара әрекеттесу бар және параметрлердің бірін реттеу әдетте қолданба әсерін оңтайландыру үшін қалған екі параметрді қарастыруды талап етеді.
3. Импульстік жиілікті басқарудың жалпы әдістері
а. Сыртқы басқару режимі жиілік сигналын қуат көзінен тыс жүктейді және жүктеу сигналының жиілігі мен жұмыс циклін басқару арқылы лазерлік импульс жиілігін реттейді. Бұл шығыс импульсін жүктеме сигналымен синхрондауға мүмкіндік береді, бұл оны дәл басқаруды қажет ететін қолданбаларға қолайлы етеді.
б. Ішкі басқару режимі Жиілікті басқару сигналы қосымша сыртқы сигнал кірісінсіз жетек қуат көзіне орнатылған. Пайдаланушылар икемділік үшін бекітілген кірістірілген жиілік немесе реттелетін ішкі бақылау жиілігі арасында таңдау жасай алады.
в. Резонатордың ұзындығын реттеу немесеэлектрооптикалық модуляторЛазердің жиілік сипаттамаларын резонатордың ұзындығын реттеу немесе электрооптикалық модуляторды пайдалану арқылы өзгертуге болады. Жоғары жиілікті реттеудің бұл әдісі көбінесе лазерлік микро өңдеу және медициналық бейнелеу сияқты жоғары орташа қуат пен қысқа импульс енін қажет ететін қолданбаларда қолданылады.
d. Акусто-оптикалық модулятор(AOM модуляторы) лазерлік импульсті басқару технологиясының импульстік жиілігін басқарудың маңызды құралы болып табылады.AOM модуляторылазер сәулесін модуляциялау және басқару үшін акусто-оптикалық әсерді (яғни дыбыс толқынының механикалық тербеліс қысымы сыну көрсеткішін өзгертеді) пайдаланады.
4. Сыртқы модуляциямен салыстырғанда қуыс ішілік модуляция технологиясы жоғары энергияны, ең жоғары қуатты тиімдірек жасай алады.импульстік лазер. Төменде қуысты ішілік модуляциялаудың төрт кең таралған әдістері берілген:
а. Сорғы көзін жылдам модуляциялау арқылы күшейту ауысуы, күшейту ортасының бөлшектер санының инверсиясы және күшейту коэффициенті тез орнатылады, ынталандырылған сәулелену жылдамдығынан асып түседі, нәтижесінде қуыста фотондар күрт артады және қысқа импульстік лазер пайда болады. Бұл әдіс әсіресе бірнеше гигагерц қайталану жиілігі бар наносекундтардан ондаған пикосекундтарға дейінгі импульстарды шығара алатын жартылай өткізгіш лазерлерде кең таралған және деректерді беру жылдамдығы жоғары оптикалық байланыс саласында кеңінен қолданылады.
Q ауыстырып-қосқышы (Q-қосқышы) Q қосқыштары лазер қуысына жоғары жоғалтулар енгізу арқылы оптикалық кері байланысты басады, айдау процесіне энергияның үлкен көлемін сақтай отырып, шекті мәннен әлдеқайда жоғары бөлшектердің популяциясының кері айналуын жасауға мүмкіндік береді. Кейіннен қуыстағы шығын тез азаяды (яғни қуыстың Q мәні жоғарылайды) және оптикалық кері байланыс қайтадан қосылады, осылайша жинақталған энергия ультра қысқа жоғары қарқынды импульстар түрінде шығарылады.
в. Режимді құлыптау лазер қуысындағы әртүрлі бойлық режимдер арасындағы фазалық қатынасты басқару арқылы пикосекунд немесе тіпті фемтосекунд деңгейіндегі ультра қысқа импульстарды жасайды. Режимді құлыптау технологиясы пассивті режимді құлыптау және белсенді режимді құлыптау болып бөлінеді.
d. Қуыстың демпингі Резонатордағы фотондарда энергияны сақтау арқылы, фотондарды тиімді байланыстыру үшін аз шығынды айнаны пайдаланып, белгілі бір уақыт ішінде қуыста аз жоғалту күйін сақтайды. Бір айналым циклінен кейін күшті импульс акусто-оптикалық модулятор немесе электро-оптикалық ысырма сияқты ішкі қуыс элементін жылдам ауыстыру арқылы қуыстан «түсіріледі» және қысқа импульстік лазер шығарылады. Q-қосқышымен салыстырғанда, қуысты босату жоғары қайталау жиіліктерінде (мысалы, бірнеше мегагерц) бірнеше наносекундтар импульс енін сақтай алады және әсіресе жоғары қайталану жиілігін және қысқа импульстарды қажет ететін қолданбалар үшін жоғары импульстік энергияға мүмкіндік береді. Импульсті генерациялаудың басқа әдістерімен біріктірілген импульс энергиясын одан әрі жақсартуға болады.
Импульсті басқарулазеримпульс енін бақылауды, импульс жиілігін бақылауды және көптеген модуляция әдістерін қамтитын күрделі және маңызды процесс. Осы әдістерді орынды таңдау және қолдану арқылы лазер өнімділігін әртүрлі қолданба сценарийлерінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін дәл реттеуге болады. Болашақта жаңа материалдар мен жаңа технологиялардың үздіксіз пайда болуымен лазерлердің импульсті басқару технологиясы көптеген серпілістерге әкеледі және олардың дамуына ықпал етеді.лазерлік технологияжоғары дәлдік және кеңірек қолдану бағытында.
Хабарлама уақыты: 25 наурыз-2025 ж