Ringkesan laser berdenyut

Ringkesan sakalaser berdenyut

Cara paling langsung kanggo ngasilakelaserPulsa yaiku nambahake modulator ing sisih njaba laser terus-terusan. Cara iki bisa ngasilake pulsa pikodetik paling cepet, sanajan prasaja, nanging energi cahya sing boros lan daya puncak ora bisa ngluwihi daya cahya terus-terusan. Mulane, cara sing luwih efisien kanggo ngasilake pulsa laser yaiku modulasi ing rongga laser, nyimpen energi ing wektu mati saka sepur pulsa lan ngeculake ing wektu sing tepat. Papat teknik umum sing digunakake kanggo ngasilake pulsa liwat modulasi rongga laser yaiku gain switching, Q-switching (loss switching), pengosongan rongga, lan mode-locking.

Saklar gain ngasilake pulsa cendhak kanthi modulasi daya pompa. Contone, laser semikonduktor sing dialihake gain bisa ngasilake pulsa saka sawetara nanodetik nganti satus pikodetik kanthi modulasi arus. Sanajan energi pulsa kurang, metode iki fleksibel banget, kayata nyedhiyakake frekuensi pengulangan sing bisa diatur lan jembar pulsa. Ing taun 2018, para peneliti ing Universitas Tokyo nglaporake laser semikonduktor sing dialihake gain femtosecond, sing makili terobosan ing hambatan teknis 40 taun.

Pulsa nanodetik sing kuwat umume diasilake dening laser Q-switched, sing dipancarake ing pirang-pirang perjalanan bunder ing rongga, lan energi pulsa ana ing kisaran sawetara milijoule nganti sawetara joule, gumantung saka ukuran sistem. Pulsa pikodetik lan femtodetik energi medium (umume ing ngisor 1 μJ) utamane diasilake dening laser mode-locked. Ana siji utawa luwih pulsa ultrashort ing resonator laser sing siklus terus-terusan. Saben pulsa intrakavitas ngirim pulsa liwat pangilon kopling output, lan frekuensi umume antarane 10 MHz lan 100 GHz. Gambar ing ngisor iki nuduhake femtodetik soliton disipatif dispersi normal lengkap (ANDi).piranti laser serat, sing umume bisa digawe nggunakake komponen standar Thorlabs (serat, lensa, dudukan, lan tabel perpindahan).

Teknik pengosongan rongga bisa digunakake kanggoLaser sing dialihake Qkanggo entuk pulsa sing luwih cendhek lan laser sing dikunci mode kanggo nambah energi pulsa kanthi frekuensi sing luwih endhek.

Domain wektu lan pulsa domain frekuensi
Wangun linier pulsa karo wektu umume relatif prasaja lan bisa diekspresikake nganggo fungsi Gaussian lan sech². Wektu pulsa (uga dikenal minangka jembar pulsa) paling umum diekspresikake nganggo nilai jembar setengah dhuwur (FWHM), yaiku jembar ing ngendi daya optik paling ora setengah saka daya puncak; Laser Q-switched ngasilake pulsa cendhak nanodetik liwat
Laser sing dikunci mode ngasilake pulsa ultra-cendhek (USP) kanthi urutan puluhan pikodetik nganti femtodetik. Elektronik kecepatan tinggi mung bisa ngukur nganti puluhan pikodetik, lan pulsa sing luwih cendhek mung bisa diukur nganggo teknologi optik murni kayata autokorelator, FROG lan SPIDER. Sanajan pulsa nanodetik utawa luwih dawa meh ora ngganti jembar pulsane nalika lelungan, sanajan jarak sing adoh, pulsa ultra-cendhek bisa kena pengaruh macem-macem faktor:

Dispersi bisa nyebabake pelebaran pulsa sing gedhe, nanging bisa dikompres maneh nganggo dispersi sing ngelawan. Diagram ing ngisor iki nuduhake kepiye kompresor pulsa femtosecond Thorlabs ngimbangi dispersi mikroskop.

Nonlinieritas umume ora langsung mengaruhi jembar pulsa, nanging nggedhekake bandwidth, saengga pulsa luwih rentan dispersi sajrone propagasi. Sembarang jinis serat, kalebu media gain liyane kanthi bandwidth winates, bisa mengaruhi wujud bandwidth utawa pulsa ultra-cendhak, lan penurunan bandwidth bisa nyebabake pelebaran ing wektu; Ana uga kasus ing ngendi jembar pulsa saka pulsa sing dikicau kanthi kuat dadi luwih cendhek nalika spektrum dadi luwih sempit.