UnikuLaser UltrafastL-Ewwel Parti
Propjetajiet uniċi ta 'ultrafastlejżers
It-tul tal-polz ultra-short tal-lejżers ultraveloċi jagħti lil dawn is-sistemi proprjetajiet uniċi li jiddistingwuhom minn lejżers tal-polz twil jew tal-mewġ kontinwu (CW). Sabiex tiġġenera polz qasir bħal dan, huwa meħtieġ wisa 'ta' frekwenza wiesgħa. Il-forma tal-polz u t-tul ta 'mewġa ċentrali jiddeterminaw il-wisa' tal-frekwenza minima meħtieġa biex tiġġenera impulsi ta 'tul partikolari. Tipikament, din ir-relazzjoni hija deskritta f'termini tal-prodott tal-bandwidth tal-ħin (TBP), li huwa derivat mill-prinċipju tal-inċertezza. It-TBP tal-polz Gaussjan huwa mogħti mill-formula li ġejja: Tbpgaussian = Δτδν≈0.441
Δτ huwa t-tul tal-polz u ΔV huwa l-wisa 'tal-frekwenza. Essenzjalment, l-ekwazzjoni turi li hemm relazzjoni inversa bejn il-wisa 'tal-frekwenza tal-ispettru u t-tul tal-polz, li jfisser li hekk kif it-tul tal-polz jonqos, il-wisa' tal-frekwenza meħtieġ biex tiġġenera li l-polz jiżdied. Il-Figura 1 turi l-wisa 'tal-frekwenza minima meħtieġa biex tappoġġja diversi tul ta' tul differenti tal-polz.
Figura 1: wisa 'tal-frekwenza spettrali minima meħtieġa biex tappoġġjaimpulsi tal-lejżerta '10 ps (aħdar), 500 fs (blu), u 50 fs (aħmar)
L-isfidi tekniċi tal-lejżers ultrafasti
Il-wisa 'tal-frekwenza spettrali wiesgħa, l-ogħla qawwa, u t-tul qasir tal-polz tal-lejżers ultraveloċi għandhom ikunu ġestiti kif suppost fis-sistema tiegħek. Ħafna drabi, waħda mill-aktar soluzzjonijiet sempliċi għal dawn l-isfidi hija l-produzzjoni wiesgħa tal-lejżers. Jekk primarjament użajt lasers itwal tal-polz jew tal-mewġ kontinwu fil-passat, l-istokk eżistenti tiegħek ta 'komponenti ottiċi jista' ma jkunx jista 'jirrifletti jew jittrasmetti l-wisa' tal-frekwenza sħiħa ta 'legumi ultraveloċi.
Il-limitu tal-ħsara bil-lejżer
L-ottika ultraffast għandhom ukoll sinifikament differenti u aktar diffiċli biex jinnavigaw il-limiti tal-ħsara bil-lejżer (LDT) meta mqabbla ma 'sorsi tal-lejżer aktar konvenzjonali. Meta l-ottika tiġi pprovdutaLejżers pulsati tan-nanosekonda, Il-valuri LDT huma ġeneralment fl-ordni ta '5-10 J / cm2. Għall-ottika ultraffast, il-valuri ta 'dan il-kobor huma prattikament ma nstemgħux, minħabba li l-valuri LDT huma aktar probabbli li jkunu fuq l-ordni ta' <1 j / cm2, ġeneralment eqreb lejn 0.3 J / cm2. Il-varjazzjoni sinifikanti ta 'amplitudni ta' LDT taħt tul ta 'żmien differenti hija r-riżultat ta' mekkaniżmu ta 'ħsara bil-lejżer ibbażat fuq id-durata tal-polz. Għal lasers tan-nanosekonda jew itwalLejżers pulsati, il-mekkaniżmu ewlieni li jikkawża ħsara huwa t-tisħin termali. Il - kisi u s-sottostrat materjali tal -Apparat ottikutassorbi l-fotoni inċidentali u ssaħħanhom. Dan jista 'jwassal għal tgħawwiġ tal-kannizzata tal-kristall tal-materjal. L-espansjoni termali, il-qsim, it-tidwib u r-razza tal-kannizzata huma l-mekkaniżmi ta 'ħsara termali komuni ta' dawnSorsi tal-lejżer.
Madankollu, għal-lejżers ultraveloċi, it-tul tal-polz innifsu huwa aktar mgħaġġel mill-iskala tal-ħin tat-trasferiment tas-sħana mill-lejżer sal-kannizzata materjali, u għalhekk l-effett termali mhuwiex il-kawża ewlenija ta 'ħsara indotta mill-lejżer. Minflok, l-ogħla qawwa tal-laser ultraveloċi tittrasforma l-mekkaniżmu ta 'ħsara fi proċessi mhux lineari bħall-assorbiment u l-jonizzazzjoni multi-foton. Din hija r-raġuni għaliex mhux possibbli li sempliċement tnaqqas il-klassifikazzjoni LDT ta 'polz nanosekonda għal dik ta' polz ultraveloċi, minħabba li l-mekkaniżmu fiżiku ta 'ħsara huwa differenti. Għalhekk, taħt l-istess kundizzjonijiet ta 'użu (eż., Tul ta' mewġa, tul ta 'tul, u rata ta' ripetizzjoni), apparat ottiku bi klassifikazzjoni LDT għolja biżżejjed se jkun l-aħjar apparat ottiku għall-applikazzjoni speċifika tiegħek. L-ottika ttestjata taħt kundizzjonijiet differenti mhumiex rappreżentattivi tal-prestazzjoni attwali tal-istess ottika fis-sistema.
Figura 1: Mekkaniżmi ta 'ħsara kkawżata bil-lejżer b'tul ta' polz differenti
Post tal-Post: Ġunju-24-2024