Ħarsa ġenerali lejn lejżers pulsati

Ħarsa ġenerali lejnlejżers pulsati

L-aktar mod dirett biex tiġġeneralaserimpulsi huwa li żżid modulatur fuq barra tal-lejżer kontinwu. Dan il-metodu jista 'jipproduċi l-iktar polz ta' picosecond mgħaġġla, għalkemm sempliċi, iżda skart ta 'enerġija tad-dawl u l-ogħla qawwa ma jistgħux jaqbżu l-qawwa tad-dawl kontinwa. Għalhekk, mod aktar effiċjenti biex tiġġenera impulsi tal-lejżer huwa li timmodula fil-kavità tal-lejżer, taħżen l-enerġija f'ħin barrani tal-ferrovija tal-polz u tirrilaxxha fil-ħin. L-erba 'tekniki komuni użati biex jiġġeneraw impulsi permezz tal-modulazzjoni tal-kavità tal-lejżer huma swiċċjar tal-qligħ, Q-switching (swiċċjar tat-telf), tbattil tal-kavità, u l-illokkjar tal-mod.

Is-swiċċ tal-qligħ jiġġenera impulsi qosra billi jimmodula l-qawwa tal-pompa. Per eżempju, lejżers semikondutturi jaqilbu bil-qligħ jistgħu jiġġeneraw impulsi minn ftit nanosekondi għal mitt pikosekondi permezz ta 'modulazzjoni kurrenti. Għalkemm l-enerġija tal-polz hija baxxa, dan il-metodu huwa flessibbli ħafna, bħall-provvista ta 'frekwenza ta' ripetizzjoni aġġustabbli u wisa 'tal-polz. Fl-2018, riċerkaturi fl-Università ta 'Tokjo rrappurtaw laser semikonduttur bi gwadann ta' femtosecond, li jirrappreżenta avvanz f'konġestjoni teknika ta '40 sena.

Impuls nanosekondi qawwija huma ġeneralment iġġenerati minn lasers Q-switched, li huma emessi f'diversi vjaġġi bir-ritorn fil-kavità, u l-enerġija tal-polz hija fil-medda ta 'diversi millijoules għal diversi joules, skond id-daqs tas-sistema. Enerġija medja (ġeneralment taħt 1 μJ) picosecond u femtosecond impulsi huma prinċipalment iġġenerat minn lejżers mode-locked. Hemm impulsi ultrashort wieħed jew aktar fir-resonatur tal-lejżer li ċiklu kontinwament. Kull polz intrakavità jittrasmetti polz permezz tal-mera tal-akkoppjar tal-output, u r-frekwenza hija ġeneralment bejn 10 MHz u 100 GHz. Il-figura t'hawn taħt turi femtosecond soliton dissipattiv ta' dispersjoni kompletament normali (ANDi).apparat tal-laser tal-fibra, li ħafna minnhom jistgħu jinbnew bl-użu ta 'komponenti standard ta' Thorlabs (fibra, lenti, muntatura u tabella ta 'spostament).

It-teknika tat-tbattil tal-kavità tista 'tintuża għalLejżers Q-switchedbiex tikseb impulsi iqsar u lejżers mode-locked biex tiżdied l-enerġija tal-polz b'frekwenza aktar baxxa.

Impulsi tad-dominju tal-ħin u tal-frekwenza
Il-forma lineari tal-polz maż-żmien hija ġeneralment relattivament sempliċi u tista 'tiġi espressa b'funzjonijiet Gaussian u sech². Il-ħin tal-polz (magħruf ukoll bħala wisa 'tal-polz) huwa l-aktar komunement espress bil-valur tal-wisa' ta 'nofs għoli (FWHM), jiġifieri, il-wisa' li fiha l-qawwa ottika hija mill-inqas nofs il-qawwa massima; Q-switched laser jiġġenera nanosecond impulsi qosra permezz
Lejżers mode-locked jipproduċu impulsi ultra-qosra (USP) fl-ordni ta 'għexieren ta' picoseconds għal femtoseconds. L-elettronika b'veloċità għolja tista 'tkejjel biss sa għexieren ta' pikosekonda, u impulsi iqsar jistgħu jitkejlu biss b'teknoloġiji purament ottiċi bħal awtokorrelaturi, FROG u SPIDER. Filwaqt li nanosekondi jew impulsi itwal bilkemm ibiddlu l-wisa 'tal-polz tagħhom hekk kif jivvjaġġaw, anke fuq distanzi twal, impulsi ultra-qosra jistgħu jiġu affettwati minn varjetà ta' fatturi:

Id-dispersjoni tista 'tirriżulta fi twessigħ kbir tal-polz, iżda tista' tiġi kompressata mill-ġdid bit-tixrid oppost. Id-dijagramma li ġejja turi kif il-kompressur tal-polz femtosecond Thorlabs jikkumpensa għat-tixrid tal-mikroskopju.

In-nonlinearity ġeneralment ma taffettwax direttament il-wisa 'tal-polz, iżda twessa' l-bandwidth, u tagħmel il-polz aktar suxxettibbli għat-tixrid waqt il-propagazzjoni. Kwalunkwe tip ta 'fibra, inkluż midja ta' gwadann oħra b'wisa 'ta' frekwenza limitata, tista 'taffettwa l-forma tal-wisa' tal-frekwenza jew polz ultra-qasir, u tnaqqis fil-wisa' tal-frekwenza jista 'jwassal għal twessigħ fiż-żmien; Hemm ukoll każijiet fejn il-wisa 'tal-polz tal-polz imqassar b'mod qawwi jsir iqsar meta l-ispettru jsir idjaq.