Kinatibuk-ang paghulagway sa pulsed lasers

Overview sapulsed nga mga laser

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

Ang gain switch makamugna og mugbo nga mga pulso pinaagi sa pag-modulate sa pump power. Pananglitan, ang semiconductor gain-switched lasers makamugna og mga pulso gikan sa pipila ka nanoseconds ngadto sa usa ka gatos ka picoseconds pinaagi sa kasamtangan nga modulasyon. Bisan kung ang kusog sa pulso gamay, kini nga pamaagi labi ka dali, sama sa paghatag og adjustable nga frequency sa pagbalik-balik ug gilapdon sa pulso. Sa 2018, ang mga tigdukiduki sa Unibersidad sa Tokyo nagreport sa usa ka femtosecond gain-switched semiconductor laser, nga nagrepresentar sa usa ka pagkahugno sa usa ka 40 ka tuig nga teknikal nga bottleneck.

Ang kusog nga nanosecond nga mga pulso kasagarang namugna sa Q-switched lasers, nga gipagawas sa daghang mga round trip sa lungag, ug ang kusog sa pulso anaa sa hanay sa pipila ka millijoules ngadto sa pipila ka joules, depende sa gidak-on sa sistema. Ang medium nga enerhiya (kasagaran ubos sa 1 μJ) picosecond ug femtosecond pulses kasagarang namugna sa mode-locked lasers. Adunay usa o daghan pa nga ultrashort pulses sa laser resonator nga padayon nga nag-cycle. Ang matag intracavity pulse nagpadala sa usa ka pulso pinaagi sa output coupling mirror, ug ang refrequency kasagaran tali sa 10 MHz ug 100 GHz. Ang numero sa ubos nagpakita sa usa ka hingpit nga normal nga pagkatibulaag (ANDi) dissipative soliton femtosecondfiber laser device, kadaghanan niini mahimong matukod gamit ang standard nga mga sangkap sa Thorlabs (fiber, lens, mount ug displacement table).

Ang teknik sa pagtangtang sa lungag mahimong magamit alang saQ-switched nga mga laseraron makakuha og mas mugbo nga mga pulso ug mga laser nga naka-lock sa mode aron madugangan ang enerhiya sa pulso nga adunay ubos nga refrequency.

Time domain ug frequency domain pulses
Ang linear nga porma sa pulso sa oras kasagaran medyo simple ug mahimong ipahayag sa Gaussian ug sech² function. Ang oras sa pulso (nailhan usab nga gilapdon sa pulso) kasagarang gipahayag sa katunga sa gitas-on nga gilapdon (FWHM) nga kantidad, nga mao, ang gilapdon diin ang optical power labing menos katunga sa peak power; Ang Q-switched nga laser nagpatunghag nanosecond nga mubu nga mga pulso pinaagi sa
Ang mga laser nga naka-lock sa mode naghimo og ultra-short pulses (USP) sa han-ay sa napulo ka picoseconds ngadto sa femtoseconds. Ang high-speed nga electronics mahimo ra nga mosukod hangtod sa napulo ka mga picosecond, ug ang mas mugbo nga mga pulso masukod lamang gamit ang mga teknolohiya nga optical sama sa mga autocorrelator, FROG ug SPIDER. Samtang ang nanosecond o mas taas nga mga pulso halos dili makausab sa ilang gilapdon sa pulso samtang sila nagbiyahe, bisan sa layo nga mga distansya, ang mga ultra-mubo nga mga pulso mahimong maapektuhan sa lainlaing mga hinungdan:

Ang pagkatibulaag mahimong moresulta sa usa ka dako nga pagpalapad sa pulso, apan mahimong ma-recompress sa kaatbang nga pagkatibulaag. Ang mosunud nga diagram nagpakita kung giunsa ang Thorlabs femtosecond pulse compressor nagbayad sa pagkatibulaag sa mikroskopyo.

Ang nonlinearity sa kasagaran dili direktang makaapekto sa gilapdon sa pulso, apan kini nagpalapad sa bandwidth, nga naghimo sa pulso nga mas daling masabwag sa panahon sa pagpadaghan. Ang bisan unsang matang sa fiber, lakip ang ubang gain media nga adunay limitado nga bandwidth, makaapekto sa porma sa bandwidth o ultra-mubo nga pulso, ug ang pagkunhod sa bandwidth mahimong mosangpot sa pagpalapad sa panahon; Adunay usab mga kaso diin ang gilapdon sa pulso sa kusog nga huni nga pulso mahimong mas mubo kung ang spectrum mahimong mas pig-ot.