Kinatibuk-ang Pagtan-aw sa mga pulsed laser

Kinatibuk-ang Pagtan-aw samga pulsed laser

Ang labing direkta nga paagi sa paghimolaserAng mga pulso mao ang pagdugang og modulator sa gawas sa padayon nga laser. Kini nga pamaagi makahimo sa pinakapaspas nga picosecond pulse, bisan kung yano, apan ang nasayang nga enerhiya sa kahayag ug ang peak power dili molapas sa padayon nga gahum sa kahayag. Busa, ang mas episyente nga paagi sa pagmugna og mga laser pulse mao ang pag-modulate sa laser cavity, pagtipig og enerhiya sa off-time sa pulse train ug pagpagawas niini sa on-time. Ang upat ka komon nga mga teknik nga gigamit sa pagmugna og mga pulse pinaagi sa laser cavity modulation mao ang gain switching, Q-switching (loss switching), cavity emptying, ug mode-locking.

Ang gain switch makamugna og mugbong mga pulso pinaagi sa pag-modulate sa gahum sa bomba. Pananglitan, ang mga semiconductor gain-switched laser makamugna og mga pulso gikan sa pipila ka nanosecond ngadto sa usa ka gatos ka picosecond pinaagi sa current modulation. Bisan tuod ubos ang enerhiya sa pulso, kini nga pamaagi flexible kaayo, sama sa paghatag og mapasibo nga frequency sa pagbalik-balik ug gilapdon sa pulso. Niadtong 2018, ang mga tigdukiduki sa University of Tokyo nagtaho sa usa ka femtosecond gain-switched semiconductor laser, nga nagrepresentar sa usa ka kalampusan sa 40 ka tuig nga teknikal nga bottleneck.

Ang kusog nga nanosecond pulses kasagarang gihimo sa mga Q-switched lasers, nga gipagawas sa daghang round trips sa cavity, ug ang pulse energy naa sa range nga pipila ka millijoules hangtod sa pipila ka joules, depende sa gidak-on sa sistema. Ang medium energy (kasagaran ubos sa 1 μJ) picosecond ug femtosecond pulses kasagarang gihimo sa mode-locked lasers. Adunay usa o daghan pang ultrashort pulses sa laser resonator nga padayon nga nag-cycle. Ang matag intracavity pulse nagpadala og pulse pinaagi sa output coupling mirror, ug ang refrequency kasagaran tali sa 10 MHz ug 100 GHz. Ang hulagway sa ubos nagpakita sa usa ka fully normal dispersion (ANDi) dissipative soliton femtosecond.aparato sa fiber laser, nga kadaghanan niini mahimong tukoron gamit ang mga standard nga sangkap sa Thorlabs (fiber, lens, mount ug displacement table).

Ang teknik sa paghaw-as sa lungag mahimong gamiton para saMga laser nga Q-switchedaron makakuha og mas mugbong mga pulso ug mode-locked lasers aron madugangan ang enerhiya sa pulso nga adunay mas ubos nga refrequency.

Mga pulso sa domain sa oras ug domain sa frequency
Ang linear nga porma sa pulso uban sa oras kasagaran medyo simple ug mahimong ipahayag pinaagi sa Gaussian ug sech² functions. Ang pulse time (nailhan usab nga pulse width) kasagarang gipahayag sa half-height width (FWHM) value, nga mao, ang gilapdon diin ang optical power labing menos katunga sa peak power; Ang Q-switched laser makamugna og nanosecond short pulses pinaagi sa
Ang mga mode-locked laser makamugna og ultra-short pulses (USP) sa han-ay nga napulo ka picoseconds ngadto sa femtoseconds. Ang high-speed electronics makasukod lang hangtod sa napulo ka picoseconds, ug ang mas mubo nga mga pulse masukod lang gamit ang puro nga optical nga mga teknolohiya sama sa autocorrelators, FROG ug SPIDER. Samtang ang nanosecond o mas taas nga mga pulse halos dili mausab ang ilang pulse width samtang kini mobiyahe, bisan sa lagyong mga distansya, ang ultra-short pulses mahimong maapektuhan sa lain-laing mga hinungdan:

Ang dispersion mahimong moresulta sa dakong pulse broadening, apan mahimong ma-recompress gamit ang atbang nga dispersion. Ang mosunod nga diagram nagpakita kon giunsa sa Thorlabs femtosecond pulse compressor pag-compensate sa microscope dispersion.

Ang nonlinearity kasagaran dili direktang makaapekto sa gilapdon sa pulso, apan kini mopalapad sa bandwidth, nga maghimo sa pulso nga mas daling ma-disperse atol sa propagation. Ang bisan unsang klase sa fiber, lakip ang ubang gain media nga adunay limitado nga bandwidth, makaapekto sa porma sa bandwidth o ultra-short pulse, ug ang pagkunhod sa bandwidth mahimong mosangpot sa paglapad sa paglabay sa panahon; Adunay usab mga kaso diin ang gilapdon sa pulso sa kusog nga chirped pulse mahimong mas mubo kung ang spectrum mahimong mas pig-ot.