Unik ultrafast laser bagean siji

Uniklaser ultra cepetbagean siji

Sifat unik saka ultrafastlaser
Durasi pulsa ultra-short saka laser ultra-cepet menehi sistem iki sifat unik sing mbedakake saka laser long-pulse utawa gelombang terus-terusan (CW). Kanggo ngasilake pulsa sing cendhak, bandwidth spektrum sing amba dibutuhake. Wangun pulsa lan dawa gelombang tengah nemtokake bandwidth minimal sing dibutuhake kanggo ngasilake pulsa kanthi durasi tartamtu. Biasane, hubungan iki diterangake babagan produk bandwidth wektu (TBP), sing asale saka prinsip ketidakpastian. TBP saka pulsa Gaussian diwenehi rumus ing ngisor iki: TBPGaussian = ΔτΔν≈0.441
Δτ yaiku durasi pulsa lan Δv yaiku bandwidth frekuensi. Intine, persamaan kasebut nuduhake yen ana hubungan kuwalik antarane bandwidth spektrum lan durasi pulsa, tegese nalika durasi pulsa mudhun, bandwidth sing dibutuhake kanggo ngasilake pulsa kasebut mundhak. Gambar 1 nggambarake bandwidth minimal sing dibutuhake kanggo ndhukung sawetara durasi pulsa sing beda.


Gambar 1: Bandwidth spektral minimal sing dibutuhake kanggo ndhukungpulsa lasersaka 10 ps (ijo), 500 fs (biru), lan 50 fs (abang)

Tantangan teknis laser ultrafast
Bandwidth spektral sing amba, daya puncak, lan durasi pulsa cendhak laser ultrafast kudu dikelola kanthi bener ing sistem sampeyan. Asring, salah sawijining solusi paling gampang kanggo tantangan kasebut yaiku output spektrum laser sing amba. Yen sampeyan wis biasane nggunakake pulsa luwih dawa utawa laser gelombang terus-terusan, saham komponen optik sing wis ana bisa uga ora bisa nggambarake utawa ngirimake bandwidth lengkap pulsa ultrafast.

Ambang karusakan laser
Optik Ultrafast uga beda-beda lan luwih angel kanggo navigasi ambang karusakan laser (LDT) dibandhingake karo sumber laser sing luwih konvensional. Nalika optik kasedhiya kanggolaser pulsed nanosecond, Nilai LDT biasane ana ing urutan 5-10 J / cm2. Kanggo optik ultrafast, nilai gedhene iki meh ora dirungokake, amarga nilai LDT luwih cenderung ana ing urutan <1 J/cm2, biasane luwih cedhak karo 0,3 J/cm2. Variasi signifikan amplitudo LDT ing durasi pulsa sing beda-beda minangka asil saka mekanisme karusakan laser adhedhasar durasi pulsa. Kanggo laser nanosecond utawa manehlaser pulsed, mekanisme utama sing nyebabake karusakan yaiku pemanasan termal. Bahan lapisan lan substratepiranti optiknyerep foton kedadeyan lan dadi panas. Iki bisa nyebabake distorsi kisi kristal materi. Ekspansi termal, retak, leleh lan galur kisi minangka mekanisme karusakan termal sing umumsumber laser.

Nanging, kanggo laser ultrafast, durasi pulsa dhewe luwih cepet tinimbang skala wektu transfer panas saka laser menyang kisi materi, supaya efek termal ora sabab utama karusakan laser-mlebu. Nanging, daya puncak laser ultrafast ngowahi mekanisme karusakan dadi proses nonlinier kayata panyerepan lan ionisasi multi-foton. Iki sebabe ora bisa mung mbatesi rating LDT saka pulsa nanodetik menyang pulsa ultrafast, amarga mekanisme fisik karusakan beda. Mulane, ing kondisi panggunaan sing padha (contone, dawa gelombang, durasi pulsa, lan tingkat pengulangan), piranti optik kanthi rating LDT sing cukup dhuwur bakal dadi piranti optik sing paling apik kanggo aplikasi spesifik sampeyan. Optik sing diuji ing kahanan sing beda-beda ora nggambarake kinerja nyata saka optik sing padha ing sistem kasebut.

Gambar 1: Mekanisme karusakan sing disebabake laser kanthi durasi pulsa sing beda


Wektu kirim: Jun-24-2024