Kontroll tal-frekwenza tal-polz tat-teknoloġija tal-kontroll tal-polz tal-lejżer

Kontroll tal-frekwenza tal-polz ta'teknoloġija tal-kontroll tal-polz tal-lejżer

1. Il-kunċett tal-frekwenza tal-impuls, ir-rata tal-impuls tal-lejżer (rata ta' ripetizzjoni tal-impuls) jirreferi għan-numru ta' impulsi tal-lejżer emessi għal kull unità ta' ħin, ġeneralment f'Hertz (Hz). Impulsi ta' frekwenza għolja huma adattati għal applikazzjonijiet b'rata ta' ripetizzjoni għolja, filwaqt li impulsi ta' frekwenza baxxa huma adattati għal kompiti ta' impuls wieħed ta' enerġija għolja.

2. Ir-relazzjoni bejn il-qawwa, il-wisa' tal-impuls u l-frekwenza Qabel il-kontroll tal-frekwenza tal-lejżer, l-ewwel trid tiġi spjegata r-relazzjoni bejn il-qawwa, il-wisa' tal-impuls u l-frekwenza. Hemm interazzjoni kumplessa bejn il-qawwa tal-lejżer, il-frekwenza u l-wisa' tal-impuls, u l-aġġustament ta' wieħed mill-parametri ġeneralment jirrikjedi li jiġu kkunsidrati ż-żewġ parametri l-oħra biex jiġi ottimizzat l-effett tal-applikazzjoni.

3. Metodi komuni ta' kontroll tal-frekwenza tal-polz

a. Il-modalità ta' kontroll estern tgħabbi s-sinjal tal-frekwenza barra mill-provvista tal-enerġija, u taġġusta l-frekwenza tal-polz tal-lejżer billi tikkontrolla l-frekwenza u ċ-ċiklu tad-dazju tas-sinjal tat-tagħbija. Dan jippermetti li l-polz tal-ħruġ jiġi sinkronizzat mas-sinjal tat-tagħbija, u jagħmilha adattata għal applikazzjonijiet li jeħtieġu kontroll preċiż.

b. Modalità ta' kontroll intern Is-sinjal tal-kontroll tal-frekwenza huwa integrat fil-provvista tal-enerġija tad-drajv, mingħajr input addizzjonali ta' sinjal estern. L-utenti jistgħu jagħżlu bejn frekwenza integrata fissa jew frekwenza ta' kontroll intern aġġustabbli għal flessibilità akbar.

ċ. Aġġustament tat-tul tar-reżonatur jewmodulatur elettro-ottikuIl-karatteristiċi tal-frekwenza tal-lejżer jistgħu jinbidlu billi jiġi aġġustat it-tul tar-reżonatur jew billi jintuża modulatur elettro-ottiku. Dan il-metodu ta' regolazzjoni ta' frekwenza għolja spiss jintuża f'applikazzjonijiet li jeħtieġu qawwa medja ogħla u wisa' tal-impuls iqsar, bħal mikromakkinarju bil-lejżer u immaġini mediċi.

d. Modulatur akustiku-ottiku(AOM Modulator) huwa għodda importanti għall-kontroll tal-frekwenza tal-polz tat-teknoloġija tal-kontroll tal-polz tal-lejżer.Modulatur tal-AOMjuża effett akusto-ottiku (jiġifieri, il-pressjoni tal-oxxillazzjoni mekkanika tal-mewġa tal-ħoss tbiddel l-indiċi refrattiv) biex jimmodula u jikkontrolla r-raġġ tal-lejżer.

4. It-teknoloġija tal-modulazzjoni intrakavità, meta mqabbla mal-modulazzjoni esterna, il-modulazzjoni intrakavità tista' tiġġenera enerġija għolja, qawwa massima b'mod aktar effiċjentilejżer tal-polzDawn li ġejjin huma erba' tekniki komuni ta' modulazzjoni intrakavità:

a. Il-Qlib tal-Gwadann billi jiġi modulat malajr is-sors tal-pompa, l-inverżjoni tan-numru ta' partiċelli tal-mezz tal-qligħ u l-koeffiċjent tal-qligħ jiġu stabbiliti malajr, u jaqbżu r-rata ta' radjazzjoni stimulata, li tirriżulta f'żieda qawwija fil-fotoni fil-kavità u l-ġenerazzjoni ta' lejżer b'impulsi qosra. Dan il-metodu huwa partikolarment komuni fil-lejżers semikondutturi, li jistgħu jipproduċu impulsi minn nanosekondi sa għexieren ta' pikosekondi, b'rata ta' ripetizzjoni ta' diversi gigahertz, u jintuża ħafna fil-qasam tal-komunikazzjonijiet ottiċi b'rati għoljin ta' trasmissjoni tad-dejta.

Swiċċ Q (Q-switching) Is-swiċċijiet Q jrażżnu r-rispons ottiku billi jintroduċu telf għoli fil-kavità tal-lejżer, u b'hekk il-proċess tal-ippumpjar jipproduċi treġġigħ lura tal-popolazzjoni tal-partiċelli ferm lil hinn mil-limitu, u jaħżen ammont kbir ta' enerġija. Sussegwentement, it-telf fil-kavità jitnaqqas malajr (jiġifieri, il-valur Q tal-kavità jiżdied), u r-rispons ottiku jerġa' jinxtegħel, sabiex l-enerġija maħżuna tiġi rilaxxata fil-forma ta' impulsi ultra-qosra ta' intensità għolja.

c. Il-Mode Locking jiġġenera impulsi ultra-qosra ta' livell ta' pikosekondi jew saħansitra femtosekondi billi jikkontrolla r-relazzjoni tal-fażi bejn modi lonġitudinali differenti fil-kavità tal-lejżer. It-teknoloġija tal-mode locking hija maqsuma f'mode locking passiv u mode locking attiv.

d. Tbattil tal-Kavità Billi taħżen l-enerġija fil-fotoni fir-reżonatur, bl-użu ta' mera tal-kavità b'telf baxx biex torbot b'mod effettiv il-fotoni, u żżomm stat ta' telf baxx fil-kavità għal perjodu ta' żmien. Wara ċiklu wieħed ta' vjaġġ bir-ritorn, il-polz qawwi jiġi "mbuttat" 'il barra mill-kavità billi jinxtegħel malajr l-element intern tal-kavità, bħal modulatur akusto-ottiku jew shutter elettro-ottiku, u jiġi emess lejżer b'polz qasir. Meta mqabbel mal-Q-switching, it-tbattil tal-kavità jista' jżomm wisa' tal-polz ta' diversi nanosekondi b'rati ta' ripetizzjoni għoljin (bħal diversi megahertz) u jippermetti enerġiji tal-polz ogħla, speċjalment għal applikazzjonijiet li jeħtieġu rati ta' ripetizzjoni għoljin u polzi qosra. Flimkien ma' tekniki oħra ta' ġenerazzjoni tal-polz, l-enerġija tal-polz tista' tittejjeb aktar.

Kontroll tal-polz ta'lejżerhuwa proċess ikkumplikat u importanti, li jinvolvi l-kontroll tal-wisa' tal-polz, il-kontroll tal-frekwenza tal-polz u ħafna tekniki ta' modulazzjoni. Permezz ta' għażla u applikazzjoni raġonevoli ta' dawn il-metodi, il-prestazzjoni tal-lejżer tista' tiġi aġġustata b'mod preċiż biex tissodisfa l-ħtiġijiet ta' xenarji ta' applikazzjoni differenti. Fil-futur, bil-ħolqien kontinwu ta' materjali u teknoloġiji ġodda, it-teknoloġija tal-kontroll tal-polz tal-lejżers se twassal għal aktar avvanzi, u tippromwovi l-iżvilupp ta'teknoloġija tal-lejżerfid-direzzjoni ta' preċiżjoni ogħla u applikazzjoni aktar wiesgħa.