Prezentare generală aLasere pulsate
Cel mai direct mod de a generalaserImpulsurile este de a adăuga un modulator la exteriorul laserului continuu. Această metodă poate produce cel mai rapid puls picosecundă, deși simplu, dar energia de lumină reziduală și puterea de vârf nu pot depăși puterea de lumină continuă. Prin urmare, o modalitate mai eficientă de a genera impulsuri cu laser este modularea în cavitatea laser, stocând energia în afara timpului trenului puls și eliberarea la timp. Cele patru tehnici comune utilizate pentru a genera impulsuri prin modularea cavității laser sunt comutarea câștigului, comutarea Q (comutarea pierderilor), golirea cavității și blocarea modului.
Comutatorul de câștig generează impulsuri scurte prin modularea puterii pompei. De exemplu, laserele comutate cu câștig semiconductor pot genera impulsuri de la câteva nanosecunde la o sută de picosecunde prin modularea actuală. Deși energia pulsului este scăzută, această metodă este foarte flexibilă, cum ar fi furnizarea de frecvență de repetare reglabilă și lățimea pulsului. În 2018, cercetătorii de la Universitatea din Tokyo au raportat un laser cu semiconductor cu câștig cu câștig de femtosecundă, reprezentând o descoperire într-un blocaj tehnic de 40 de ani.
Impulsurile puternice de nanosecunde sunt, în general, generate de laserele cu comutare Q, care sunt emise în mai multe călătorii dus-întors în cavitate, iar energia pulsului este în intervalul mai multor millijoule până la mai multe joule, în funcție de dimensiunea sistemului. Energia medie (în general sub 1 μJ) Picosecunda și impulsurile femtosecunde sunt generate în principal de laserele blocate în mod. Există una sau mai multe impulsuri ultrashort în rezonatorul laser care ciclu continuu. Fiecare impuls de intracavitate transmite un impuls prin oglinda de cuplare de ieșire, iar reformarea este în general între 10 MHz și 100 GHz. Figura de mai jos arată o dispersie complet normală (Andi) soliton disipativ femtosecundDispozitiv laser cu fibre, cele mai multe dintre acestea pot fi construite folosind componente standard Thorlabs (tabel de fibre, lentile, montare și deplasare).
Tehnica de golire a cavității poate fi utilizată pentruLasere cu comutatoare Q.Pentru a obține impulsuri mai scurte și lasere blocate în mod pentru a crește energia pulsului cu o referință mai mică.
Domeniu de timp și impulsuri de domeniu de frecvență
Forma liniară a pulsului cu timpul este, în general, relativ simplă și poate fi exprimată prin funcții Gaussian și SECH². Timpul pulsului (cunoscut și sub denumirea de lățimea pulsului) este cel mai frecvent exprimat prin valoarea lățimii la jumătate de înălțime (FWHM), adică lățimea pe care puterea optică este cel puțin jumătate din puterea de vârf; Laserul cu comutare Q generează nanosecunde impulsuri scurte prin
Laserele blocate în mod produc impulsuri ultra-scurte (USP) în ordinea zecilor de picosecunde la femtosecunde. Electronica de mare viteză poate măsura doar până la zeci de picosecunde, iar impulsurile mai scurte pot fi măsurate doar cu tehnologii pur optice, cum ar fi autocorelatoare, broască și păianjen. În timp ce nanosecunda sau impulsurile mai lungi își schimbă cu greu lățimea pulsului pe măsură ce parcurg, chiar și pe distanțe lungi, impulsurile ultra-scurte pot fi afectate de o varietate de factori:
Dispersia poate duce la o lărgire mare a pulsului, dar poate fi recomprimată cu dispersia opusă. Următoarea diagramă arată modul în care compresorul de impulsuri femtosecunde Thorlabs compensează dispersia microscopului.
Neliniaritatea, în general, nu afectează în mod direct lățimea pulsului, dar lărgește lățimea de bandă, ceea ce face ca pulsul să fie mai sensibil la dispersie în timpul propagărilor. Orice tip de fibre, inclusiv alte medii de câștig cu lățime de bandă limitată, poate afecta forma lățimii de bandă sau a impulsului ultra-scurt, iar o scădere a lățimii de bandă poate duce la o lărgire în timp; Există, de asemenea, cazuri în care lățimea pulsului pulsului puternic ciupită devine mai scurtă atunci când spectrul devine mai restrâns.
Timpul post: 05-2024 februarie