Iwwersiicht vun gepulste Laser

Iwwersiicht vungepulste Laser

Déi direkt Manéier fir ze generéierenLaserImpulser ass fir e Modulator no baussen vum kontinuéierleche Laser ze addéieren. Dës Method kann de schnellsten Picosecond Pulsatiounsperiod produzéiere, obwuel einfach, mee Offall Liichtjoer Energie a Biergspëtzten Muecht kann net kontinuéierlech Liichtjoer Muecht iwwerschreiden. Dofir ass e méi effiziente Wee fir Laserimpulsen ze generéieren an der Laser Kavitéit ze moduléieren, Energie an der Off-Time vum Pulszuch ze späicheren an et zu Zäit ze befreien. Déi véier allgemeng Techniken, déi benotzt gi fir Impulser duerch Laser Kavitéitmodulatioun ze generéieren, si Gewënnschaltung, Q-Schalten (Verloschtschaltung), Kavitéitelegung a Modusverschloss.

De Gewënnschalter generéiert kuerz Impulser andeems d'Pompekraaft moduléiert gëtt. Zum Beispill, semiconductor Gewënn-switched Laser kënnen Impulser vun e puer Nanosekonnen op honnert Pikosekonnen duerch aktuell Modulatioun generéieren. Och wann d'Pulsenergie niddereg ass, ass dës Method ganz flexibel, sou wéi eng justierbar Widderhuelungsfrequenz a Pulsbreed ze liwweren. Am Joer 2018 hunn d'Fuerscher vun der University of Tokyo e femtosecond gain-switched Hallefleit Laser gemellt, deen en Duerchbroch an engem 40-Joer technesche Flaschenhals representéiert.

Staark Nanosekonnen-Impulser ginn allgemeng vu Q-gewiesselte Laser generéiert, déi a verschiddene Rondreesen an der Kavitéit ausgestraalt ginn, an d'Pulsenergie ass am Beräich vun e puer Millijoule bis e puer Joule, jee no der Gréisst vum System. Mëttelméisseg Energie (normalerweis ënner 1 μJ) Picosecond- a Femtosecond-Impulse ginn haaptsächlech vu Modus-gespaarten Laser generéiert. Et sinn een oder méi ultrashort Impulser am Laser resonator datt Zyklus kontinuéierlech. All intracavity-Puls vermëttelt e Puls duerch den Ausgangskupplungsspigel, an d'Refrequenz ass allgemeng tëscht 10 MHz an 100 GHz. D'Figur hei ënnen weist eng voll normal Dispersioun (ANDi) dissipativ Soliton FemtosecondLéngen Laser Apparat, déi meescht vun deenen ka mat Thorlabs Standardkomponenten gebaut ginn (Faser, Lens, Montéierung an Verdrängungstabell).

Kavitéit Leedungstechnik ka benotzt ginn firQ-geschalt Laserfir méi kuerz Impulser a Modus-gespaarten Laser ze kréien fir d'Pulsenergie mat méi niddereger Frequenz ze erhéijen.

Zäit Domain an Frequenz Domain Impulser
D'linear Form vum Puls mat der Zäit ass allgemeng relativ einfach a kann duerch Gauss- a Sech2 Funktiounen ausgedréckt ginn. Pulszäit (och als Pulsbreed bekannt) gëtt am meeschten duerch d'Halschent Héicht Breet (FWHM) Wäert ausgedréckt, dat ass, d'Breet iwwer déi d'optesch Kraaft op d'mannst d'Halschent vun der Spëtzkraaft ass; Q-geschalt Laser generéiert Nanosekonnen kuerz Impulser duerch
Mode-gespaarten Laser produzéiere ultra-kuerz Impulser (USP) an der Uerdnung vun Zénger vu Picoseconds bis Femtosekonnen. Héichgeschwindeg Elektronik kann nëmme bis zu Zénger vu Pikosekonnen moossen, a méi kuerz Impulser kënnen nëmme mat reng opteschen Technologien wéi Autokorrelatoren, FROG a SPIDER gemooss ginn. Wärend Nanosekonnen oder méi laang Impulser kaum hir Pulsbreed änneren wéi se reesen, och iwwer laang Distanzen, ultra-kuerz Impulser kënne vu verschiddene Faktoren beaflosst ginn:

Dispersioun kann zu enger grousser Pulsverbreedung resultéieren, awer ka mat der Géigendeel Dispersioun rekompriméiert ginn. Déi folgend Diagramm weist wéi den Thorlabs Femtosecond Puls Kompressor fir Mikroskopdispersioun kompenséiert.

Netlinearitéit beaflosst allgemeng net direkt d'Pulsbreet, awer et erweidert d'Bandbreedung, wat de Puls méi ufälleg fir Dispersioun wärend der Ausbreedung mécht. All Typ vu Faser, och aner Gewënnmedien mat limitéierter Bandbreedung, kënnen d'Form vun der Bandbreedung oder ultra-kuerz Puls beaflossen, an eng Ofsenkung vun der Bandbreedung kann zu enger Verbreedung an der Zäit féieren; Et ginn och Fäll, wou d'Pulsbreet vum staark gezippten Puls méi kuerz gëtt wann de Spektrum méi schmuel gëtt.