Kontrola frekvencije impulsatehnologija upravljanja laserskim impulsima
1. Koncept frekvencije impulsa, brzina ponavljanja impulsa lasera (brzina pulsiranja) odnosi se na broj laserskih impulsa emitiranih po jedinici vremena, obično u hercima (Hz). Impulsi visoke frekvencije pogodni su za primjene s visokom brzinom ponavljanja, dok su impulsi niske frekvencije pogodni za zadatke s jednim impulsom visoke energije.
2. Odnos između snage, širine impulsa i frekvencije Prije upravljanja frekvencijom lasera, prvo se mora objasniti odnos između snage, širine impulsa i frekvencije. Postoji složena interakcija između snage lasera, frekvencije i širine impulsa, a podešavanje jednog od parametara obično zahtijeva razmatranje druga dva parametra kako bi se optimizirao učinak primjene.
3. Uobičajene metode kontrole frekvencije impulsa
a. Vanjski način upravljanja učitava frekvencijski signal izvan napajanja i podešava frekvenciju laserskog impulsa kontrolirajući frekvenciju i radni ciklus signala opterećenja. To omogućava sinhronizaciju izlaznog impulsa sa signalom opterećenja, što ga čini pogodnim za primjene koje zahtijevaju preciznu kontrolu.
b. Režim interne kontrole Signal za kontrolu frekvencije ugrađen je u napajanje pogona, bez dodatnog vanjskog ulaznog signala. Korisnici mogu birati između fiksne ugrađene frekvencije ili podesive interne kontrolne frekvencije za veću fleksibilnost.
c. Podešavanje dužine rezonatora ilielektrooptički modulatorFrekvencijske karakteristike lasera mogu se mijenjati podešavanjem dužine rezonatora ili korištenjem elektrooptičkog modulatora. Ova metoda regulacije visoke frekvencije često se koristi u primjenama koje zahtijevaju veću prosječnu snagu i kraće širine impulsa, kao što su laserska mikroobrada i medicinsko snimanje.
d. Akusto-optički modulator(AOM modulator) je važan alat za kontrolu frekvencije impulsa u tehnologiji laserske kontrole impulsa.AOM modulatorkoristi akustooptički efekat (to jest, mehanički oscilacijski pritisak zvučnog talasa mijenja indeks prelamanja) za modulaciju i kontrolu laserskog snopa.
4. Tehnologija intrakavitacijske modulacije, u poređenju sa eksternom modulacijom, intrakavitalna modulacija može efikasnije generirati visoku energiju, vršnu snagupulsni laserSlijede četiri uobičajene tehnike modulacije unutar šupljine:
a. Prebacivanje pojačanja brzom modulacijom izvora pumpe, inverzija broja čestica medija pojačanja i koeficijent pojačanja se brzo uspostavljaju, premašujući brzinu stimuliranog zračenja, što rezultira naglim povećanjem fotona u šupljini i generiranjem kratkog pulsnog lasera. Ova metoda je posebno uobičajena kod poluprovodničkih lasera, koji mogu proizvesti impulse od nanosekundi do desetina pikosekundi, sa frekvencijom ponavljanja od nekoliko gigaherca, i široko se koristi u oblasti optičkih komunikacija sa visokim brzinama prijenosa podataka.
Q prekidač (Q-prekidač) Q prekidači potiskuju optičku povratnu spregu uvođenjem velikih gubitaka u lasersku šupljinu, omogućavajući procesu pumpanja da proizvede preokret populacije čestica daleko iznad praga, pohranjujući veliku količinu energije. Nakon toga, gubitak u šupljini se brzo smanjuje (tj. Q vrijednost šupljine se povećava), a optička povratna sprega se ponovo uključuje, tako da se pohranjena energija oslobađa u obliku ultrakratkih impulsa visokog intenziteta.
c. Zaključavanje moda generira ultrakratke impulse pikosekundne ili čak femtosekundne razine kontrolirajući fazni odnos između različitih longitudinalnih modova u laserskoj šupljini. Tehnologija zaključavanja moda podijeljena je na pasivno zaključavanje moda i aktivno zaključavanje moda.
d. Pražnjenje šupljine Skladištenjem energije u fotonima u rezonatoru, korištenjem ogledala šupljine s niskim gubicima za efikasno vezivanje fotona, održavajući stanje niskih gubitaka u šupljini tokom određenog vremenskog perioda. Nakon jednog ciklusa kružnog putovanja, jaki impuls se "izbacuje" iz šupljine brzim prebacivanjem elementa unutrašnje šupljine, kao što je akustično-optički modulator ili elektro-optički zatvarač, i emituje se laser kratkog impulsa. U poređenju s Q-prekidačem, pražnjenje šupljine može održavati širinu impulsa od nekoliko nanosekundi pri visokim brzinama ponavljanja (kao što je nekoliko megaherca) i omogućiti veće energije impulsa, posebno za primjene koje zahtijevaju visoke brzine ponavljanja i kratke impulse. U kombinaciji s drugim tehnikama generiranja impulsa, energija impulsa može se dodatno poboljšati.
Kontrola pulsalaserje složen i važan proces koji uključuje kontrolu širine impulsa, kontrolu frekvencije impulsa i mnoge tehnike modulacije. Razumnim odabirom i primjenom ovih metoda, performanse lasera mogu se precizno podesiti kako bi se zadovoljile potrebe različitih scenarija primjene. U budućnosti, s kontinuiranom pojavom novih materijala i novih tehnologija, tehnologija kontrole impulsa lasera će dovesti do novih otkrića i promovirati razvoj...laserska tehnologijau smjeru veće preciznosti i šire primjene.
Vrijeme objave: 25. mart 2025.