БірегейУльтрафаст лазеріБірінші бөлім
Ультрафасттың ерекше қасиеттерілазерлер
Ультра-қысқа лазерлердің ультра-қысқа импульстік ұзақтығы осы жүйелер оларды ұзақ импульстен немесе үздіксіз толқындық (CW) лазерлерінен ажырататын ерекше қасиеттер береді. Мұндай қысқа импульсті құру үшін, кең спектрлі өткізу қабілеттілігі қажет. Импульстік пішін және орталық толқын ұзындығы белгілі бір уақыт ішінде импульстар өндіру үшін қажетті ең төменгі өткізу қабілеттілігін анықтайды. Әдетте, бұл қатынас белгісіздік қағидаты бойынша алынған уақыт өткізу қабілеті (TBP) тұрғысынан сипатталған. Гаусс импульсінің TBP келесі формула бойынша беріледі: tbpgaussian = δτδν≈0.441
Δτ Импульстің ұзақтығы мен δv жиілік өткізу қабілеті болып табылады. Негізінде, теңдеу спектрлік өткізу қабілеттілігі мен импульстік қабілеті мен импульстің ұзақтығы арасында кері байланыс бар, яғни импульстің ұзақтығы төмендеген кезде, бұл импульстің жоғарылауы үшін өткізу қабілеті жоғарылайды. 1-суретте бірнеше түрлі импульсті қолдау үшін қажет минималды өткізу қабілеті көрсетілген.
1-сурет: Қолдау үшін ең төменгі спектрлік өткізу қабілетілазерлік импульстар10 PS (жасыл), 500 FS (көк), және 50 FS (қызыл)
Ультрафаст лазерлерінің техникалық міндеттері
Кең спектрлік өткізу қабілеті, ең жоғары қуат және қысқа импульстік лазерлердің ұзақтығы сіздің жүйеңізде дұрыс басқаруы керек. Көбінесе бұл қиындықтардың ең қарапайым шешімдерінің бірі - лазерлердің кең спектрі. Егер сіз ең алдымен пульс немесе ұзақ уақыт бойы ұзақ импульс немесе толқындық лазерлер болса, онда қолданыстағы оптикалық компоненттердің қоры ультрафасттардың толық өткізу қабілеттілігін көрсете немесе жібере алмауы мүмкін.
Лазерлі зақымдану шегі
Ультрафаст оптикасы сонымен қатар қарапайым лазерлік көздермен салыстырғанда лазерлік зақымдалған шекті мәндерді (LDT) шарлау қиынға соғады. Оптика ұсынылған кездеНаносекундты импульсті лазерлер, LDT мәндері әдетте 5-10 J / см2 реті бойынша болады. Ультрафаст оптикасы үшін, осы шаманың мәндері іс жүзінде пайдаланылмайды, өйткені LDT мәндері <1 j / см2 тапсырысында, әдетте, 0,3 j / см2-ге дейін болуы мүмкін. Әр түрлі импульстік ұзақтықтардағы LDT амплитудасының айтарлықтай өзгеруі импульсті ұзақтығына негізделген лазерлік зақым келтіру механизмінің нәтижесі болып табылады. Наносекундтың лазерлері үшін немесе ұзағырақИмпульсті лазерлер, зақым келтіретін негізгі механизм жылу жылыту болып табылады. Қаптау және субстрат материалдарыОптикалық құрылғыларОқиға туралы фотосуреттерді сіңіріп, оларды қыздырыңыз. Бұл материалдың кристалды торының бұрмалануына әкелуі мүмкін. Жылу кеңеюі, крекинг, балқу және торлы штамдар - бұлардың жалпы жылу механизмдеріЛазер көздері.
Алайда, ультрафаст лазерлері үшін, импульстың ұзақтығының өзі лазерден лазерден отандық торға дейін тезірек, сондықтан жылу эффектісі лазерлі зақымданудың негізгі себебі болып табылмайды. Оның орнына, ультрафаст лазерінің ең жоғары қуаты зақымдану механизмін мульти-фотон сіңіру және ионизация сияқты сызықты емес процестерге айналдырады. Сондықтан, наносекундтың импульсінің LDT рейтингін үзіліссіз тарату мүмкін емес, себебі зақымдану механизмі, өйткені зақымдану механизмі басқаша. Сондықтан, пайдалану шарттары бойынша (мысалы, толқын ұзындығы, импульстік ұзақтығы және қайталау жылдамдығы), жеткілікті жоғары LDT рейтингі бар оптикалық құрылғы сіздің нақты қосымшаңызға арналған ең жақсы оптикалық құрылғы болады. Әр түрлі жағдайда сыналған оптика жүйеде бірдей оптиканың нақты орындалуының өкілі болып табылмайды.
1-сурет: Импульстің әр түрлі ұзақтығы бар лазердің әсер ету механизмдері
POST TIME: маусым-24-2024