Pregledpulsirajući laseri
Najdirektniji način generiranjalaserImpulse se generiše dodavanjem modulatora na vanjsku stranu kontinuiranog lasera. Ova metoda, iako jednostavna, može proizvesti najbrži pikosekundni impuls, ali gubitak svjetlosne energije i vršna snaga ne mogu premašiti kontinuiranu svjetlosnu snagu. Stoga je efikasniji način generiranja laserskih impulsa modulacija u laserskoj šupljini, skladištenje energije u vrijeme isključenja impulsnog niza i njeno oslobađanje u vrijeme uključenja. Četiri uobičajene tehnike koje se koriste za generiranje impulsa putem modulacije laserske šupljine su promjena pojačanja, Q-prekidač (prekidač gubitaka), pražnjenje šupljine i zaključavanje moda.
Prekidač pojačanja generira kratke impulse moduliranjem snage pumpe. Na primjer, poluprovodnički laseri s preklopnim pojačanjem mogu generirati impulse od nekoliko nanosekundi do stotinu pikosekundi modulacijom struje. Iako je energija impulsa niska, ova metoda je vrlo fleksibilna, poput omogućavanja podesive frekvencije ponavljanja i širine impulsa. 2018. godine, istraživači sa Univerziteta u Tokiju izvijestili su o femtosekundnom poluprovodničkom laseru s preklopnim pojačanjem, što predstavlja proboj u 40-godišnjem tehničkom uskom grlu.
Jake nanosekundne impulse uglavnom generiraju Q-prekidački laseri, koji se emitiraju u nekoliko kružnih putovanja u šupljini, a energija impulsa je u rasponu od nekoliko milidžula do nekoliko džula, ovisno o veličini sistema. Pikosekundni i femtosekundni impulsi srednje energije (obično ispod 1 μJ) uglavnom se generiraju laserima sa zaključanim modom. U laserskom rezonatoru postoji jedan ili više ultrakratkih impulsa koji kontinuirano cikliraju. Svaki intrakavitacijski impuls prenosi impuls kroz izlazno spojno ogledalo, a refrekvencija je obično između 10 MHz i 100 GHz. Donja slika prikazuje femtosekundni disipativni soliton sa potpuno normalnom disperzijom (ANDi).uređaj za optički laser, od kojih se većina može izgraditi korištenjem Thorlabsovih standardnih komponenti (optičko vlakno, sočivo, nosač i stol za pomicanje).
Tehnika pražnjenja šupljina može se koristiti zaQ-prekidački laseriza dobijanje kraćih impulsa i lasera sa zaključanim modom za povećanje energije impulsa sa nižom refrekvencijom.
Impulsi u vremenskom i frekvencijskom domenu
Linearni oblik impulsa s vremenom je uglavnom relativno jednostavan i može se izraziti Gaussovim i Sech² funkcijama. Vrijeme impulsa (također poznato kao širina impulsa) najčešće se izražava vrijednošću širine polovine visine (FWHM), odnosno širinom preko koje je optička snaga barem polovina vršne snage; Q-prekidački laser generira nanosekundne kratke impulse kroz
Laseri sa zaključanim modom proizvode ultrakratke impulse (USP) reda veličine od desetina pikosekundi do femtosekundi. Brza elektronika može mjeriti samo do desetina pikosekundi, a kraći impulsi se mogu mjeriti samo čisto optičkim tehnologijama kao što su autokorelatori, FROG i SPIDER. Dok nanosekundni ili duži impulsi jedva mijenjaju širinu impulsa tokom putovanja, čak i na velikim udaljenostima, na ultrakratke impulse može utjecati niz faktora:
Disperzija može rezultirati velikim širenjem impulsa, ali se može rekomprimirati sa suprotnom disperzijom. Sljedeći dijagram prikazuje kako Thorlabsov femtosekundni kompresor impulsa kompenzira disperziju mikroskopa.
Nelinearnost uglavnom ne utiče direktno na širinu impulsa, ali proširuje propusni opseg, čineći impuls podložnijim disperziji tokom propagacije. Bilo koja vrsta vlakna, uključujući i druge medije za pojačanje sa ograničenim propusnim opsegom, može uticati na oblik propusnog opsega ili ultrakratkog impulsa, a smanjenje propusnog opsega može dovesti do proširenja u vremenu; Postoje i slučajevi kada širina impulsa snažno cvrkutavog impulsa postaje kraća kada spektar postane uži.
Vrijeme objave: 05.02.2024.