Üýtgeşik ultrafast lazer birinji bölümi

Üýtgeşikultrafast lazerbirinji bölüm

Ultrafastyň üýtgeşik aýratynlyklarylazerler
Ultrafast lazerleriň ultra-gysga impuls dowamlylygy bu ulgamlara uzak impulsly ýa-da üznüksiz tolkunly (CW) lazerlerden tapawutlandyrýan özboluşly aýratynlyklary berýär. Şeýle gysga impuls döretmek üçin giň spektrli zolak giňligi zerurdyr. Impulsyň görnüşi we merkezi tolkun uzynlygy belli bir dowamly impulslary döretmek üçin zerur bolan iň az geçirijilik giňligini kesgitleýär. Adatça, bu gatnaşyk näbellilik ýörelgesinden alnan wagt geçirijilik önümi (TBP) bilen düşündirilýär. Gauss impulsynyň TBP aşakdaky formula bilen berilýär: TBPGaussian = ΔτΔν≈0.441
Δτ impulsyň dowamlylygy we Δv ýygylyk zolagydyr. Aslynda, deňleme spektr giňligi bilen impulsyň dowamlylygynyň arasynda ters baglanyşygyň bardygyny görkezýär, ýagny impulsyň dowamlylygy azaldygyça, impulsyň döremegi üçin zerur zolak giňligi ýokarlanýar. 1-nji suratda birnäçe dürli impuls dowamlylygyny goldamak üçin zerur bolan iň az zolak giňligi görkezilýär.


1-nji surat: Goldaw üçin iň az spektral zolaklazer impulslary10 ps (ýaşyl), 500 fs (gök) we 50 fs (gyzyl)

Ultrafast lazerleriň tehniki kynçylyklary
Ultrafast lazerleriň giň spektral zolakly giňligi, iň ýokary güýji we gysga impuls dowamlylygy ulgamyňyzda dogry dolandyrylmalydyr. Köplenç bu kynçylyklaryň iň ýönekeý çözgütlerinden biri lazerleriň giň spektrli çykyşydyr. Ilki bilen has uzyn impuls ýa-da üznüksiz tolkun lazerlerini ulanan bolsaňyz, optiki komponentleriň ätiýaçlygy ultrafast impulslaryň doly zolagyny görkezip ýa-da geçirip bilmez.

Lazeriň zyýany
Ultrafast optika, adaty lazer çeşmeleri bilen deňeşdirilende, lazeriň zeper çäklerinden (LDT) ep-esli tapawutlanýar we has kyn. Haçan-da optika üpjün edilendenanosekunt impulsly lazerler, LDT bahalary adatça 5-10 J / cm2 tertipde bolýar. Ultrafast optika üçin bu ululykdaky bahalar diýen ýaly eşidilmeýär, sebäbi LDT bahalary <1 J / cm2 tertibi boýunça, adatça 0,3 J / cm2 ýakyn. Dürli impuls dowamlylygynda LDT amplitudasynyň düýpli üýtgemegi, impulsyň dowamlylygyna esaslanýan lazer zeper mehanizminiň netijesidir. Nanosekunt lazerleri ýa-da has uzynlary üçinimpulsly lazerler, zeper ýetirýän esasy mehanizm termiki ýyladyşdyr. Örtük we substrat materiallaryoptiki enjamlarhadysanyň fotonlaryny siňdiriň we gyzdyryň. Bu materialyň kristal panjarasynyň ýoýulmagyna sebäp bolup biler. Malylylyk giňelmegi, döwülmegi, eremegi we panjara ştamlary bularyň umumy ýylylyk zeper mehanizmleridirlazer çeşmeleri.

Şeýle-de bolsa, ultrafast lazerler üçin impulsyň dowamlylygy, lazerden material panjara ýylylyk geçiriş wagtyndan has çalt, şonuň üçin ýylylyk täsiri lazer bilen örtülen zeperiň esasy sebäbi däl. Munuň ýerine ultrafast lazeriň iň ýokary güýji zeper mehanizmini köp fotonly siňdiriş we ionlaşdyrma ýaly çyzykly däl proseslere öwürýär. Şonuň üçin nanosekunt impulsynyň LDT reýtingini ultrafast impuls derejesine çenli kiçeltmek mümkin däl, sebäbi zeper ýetmegiň fiziki mehanizmi başga. Şol sebäpden, şol bir ulanylyş şertlerinde (meselem, tolkun uzynlygy, impulsyň dowamlylygy we gaýtalanma tizligi), ýeterlik derejede LDT reýtingi bolan optiki enjam, ýörite programmaňyz üçin iň oňat optiki enjam bolar. Dürli şertlerde synag edilen optika ulgamdaky şol bir optikanyň hakyky işleýşini aňlatmaýar.

1-nji surat: Dürli impuls dowamlylygy bilen lazeriň döremegine sebäp bolan mehanizmler


Iş wagty: Iýun-24-2024