Superrigardo depulsitaj laseroj
La plej rekta maniero generilaseropulsojn estas aldoni modulatoron al la ekstero de la kontinua lasero. Ĉi tiu metodo povas produkti la plej rapidan pikosekundan pulson, kvankam simpla, sed malŝparas lumenergion kaj pinta potenco ne povas superi kontinuan lumpotencon. Tial, pli efika maniero generi laserpulsojn estas moduli en la lasera kavaĵo, stokante energion dum malŝalto de la pulstrajno kaj liberigante ĝin dum ŝalto. La kvar komunaj teknikoj uzataj por generi pulsojn per lasera kavaĵmodulado estas gajnoŝaltado, Q-ŝaltado (perdoŝaltado), kavaĵmalplenigo kaj reĝimŝlosado.
La gajnoŝaltilo generas mallongajn pulsojn per modulado de la pumpilpovo. Ekzemple, duonkonduktaĵaj gajnoŝaltilaj laseroj povas generi pulsojn de kelkaj nanosekundoj ĝis cent pikosekundoj per kurenta modulado. Kvankam la pulsa energio estas malalta, ĉi tiu metodo estas tre fleksebla, ekzemple provizante alĝustigeblan ripetfrekvencon kaj pulsan larĝon. En 2018, esploristoj ĉe la Universitato de Tokio raportis femtosekundan gajnoŝaltilan duonkonduktaĵan laseron, reprezentante sukceson en 40-jara teknika proplempunkto.
Fortaj nanosekundaj pulsoj estas ĝenerale generitaj per Q-ŝaltitaj laseroj, kiuj estas elsenditaj en pluraj rondiroj en la kavaĵo, kaj la pulsa energio estas en la gamo de pluraj miliĵuloj ĝis pluraj ĵuloj, depende de la grandeco de la sistemo. Mezenergiaj (ĝenerale sub 1 μJ) pikosekundaj kaj femtosekundaj pulsoj estas ĉefe generitaj per reĝim-ŝlositaj laseroj. Estas unu aŭ pluraj ultramallongaj pulsoj en la lasera resonatoro, kiuj ciklas kontinue. Ĉiu intrakavaĵa pulso sendas pulson tra la elira kupliga spegulo, kaj la refrekvenco estas ĝenerale inter 10 MHz kaj 100 GHz. La suba figuro montras plene normalan dispersan (ANDi) disipan solitonan femtosekundon.fibra lasera aparato, el kiuj la plejparto povas esti konstruita uzante la normajn komponantojn de Thorlabs (fibro, lenso, muntado kaj delokiĝtablo).
Kavaĵa malpleniga tekniko uzeblas porQ-ŝaltitaj laserojpor akiri pli mallongajn pulsojn kaj reĝim-ŝlositajn laserojn por pliigi pulsan energion kun pli malalta refrekvenco.
Tempodomajno kaj frekvencdomajno pulsoj
La lineara formo de la pulso kun tempo estas ĝenerale relative simpla kaj povas esti esprimita per gaŭsaj kaj sech² funkcioj. Pulstempo (ankaŭ konata kiel pulslarĝo) estas plej ofte esprimita per la duonalteclarĝo (FWHM) valoro, tio estas, la larĝo trans kiu la optika potenco estas almenaŭ duono de la pinta potenco; Q-ŝaltita lasero generas nanosekundajn mallongajn pulsojn tra
Reĝim-ŝlositaj laseroj produktas ultra-mallongajn pulsojn (USP) en la ordo de dekoj da pikosekundoj ĝis femtosekundoj. Alt-rapidaj elektronikoj povas mezuri nur ĝis dekojn da pikosekundoj, kaj pli mallongaj pulsoj povas esti mezuritaj nur per pure optikaj teknologioj kiel aŭtokorelaciiloj, FROG kaj SPIDER. Dum nanosekundaj aŭ pli longaj pulsoj apenaŭ ŝanĝas sian pulslarĝon dum ili vojaĝas, eĉ trans longajn distancojn, ultra-mallongaj pulsoj povas esti influitaj de diversaj faktoroj:
Dispersiĝo povas rezultigi grandan pulslarĝiĝon, sed ĝi povas esti rekunpremita kun la kontraŭa dispersiĝo. La jena diagramo montras kiel la femtosekunda pulskunpremilo de Thorlabs kompensas por mikroskopa dispersiĝo.
Nelineareco ĝenerale ne rekte influas la pulslarĝon, sed ĝi plilarĝigas la bendlarĝon, igante la pulson pli sentema al disperso dum disvastiĝo. Ajna tipo de fibro, inkluzive de aliaj gajnomedioj kun limigita bendlarĝo, povas influi la formon de la bendlarĝo aŭ ultra-mallongan pulson, kaj malpliiĝo de bendlarĝo povas konduki al plilarĝiĝo en tempo; Ekzistas ankaŭ kazoj kie la pulslarĝo de la forte ĉirpita pulso fariĝas pli mallonga kiam la spektro fariĝas pli mallarĝa.
Afiŝtempo: 5-a de februaro 2024