Unikaultrarapida laseroUnua parto
Unikaj ecoj de ultrarapidalaseroj
La ultra-mallongiga pulsa daŭro de ultrarapidaj laseroj donas al ĉi tiuj sistemoj unikajn proprietojn, kiuj distingas ilin de longaj pulsaj aŭ kontinua ondo (CW) laseroj. Por generi tiel mallongan pulson, necesas larĝa spektra larĝa bando. La pulsa formo kaj centra ondolongo determinas la minimuman larĝan bandon bezonatan por generi pulsojn de aparta daŭro. Tipe, ĉi tiu rilato estas priskribita rilate al la tempo-larĝa larĝa produkto (TBP), kiu devenas de la necerta principo. La TBP de la gaŭsa pulso estas donita per la sekva formulo: tbpgaussian = Δτδν≈0.441
Δτ estas la pulsa daŭro kaj ΔV estas la frekvenca larĝa bando. Esence, la ekvacio montras, ke ekzistas inversa rilato inter spektra larĝa bando kaj pulsa daŭro, signifante ke kiel la daŭro de la pulso malpliiĝas, la larĝa bando necesa por generi tiun pulson pliiĝas. Figuro 1 ilustras la minimuman larĝan bandon bezonatan por subteni plurajn malsamajn pulsajn daŭrojn.
Figuro 1: Minimuma spektra larĝa bando bezonata por subtenilaseraj pulsojde 10 ps (verda), 500 fs (blua), kaj 50 fs (ruĝa)
La teknikaj defioj de ultrarapidaj laseroj
La larĝa spektra larĝa bando, maksimuma potenco kaj mallonga pulsa daŭro de ultrarapidaj laseroj devas esti taŭge administritaj en via sistemo. Ofte, unu el la plej simplaj solvoj al ĉi tiuj defioj estas la larĝa spektra eligo de laseroj. Se vi ĉefe uzis pli longajn pulsajn aŭ kontinuajn ondajn laserojn en la pasinteco, via ekzistanta stoko de optikaj komponentoj eble ne povos reflekti aŭ transdoni la plenan larĝan bandon de ultrarapidaj pulsoj.
Lasera damaĝo -sojlo
Ultrafast -optiko ankaŭ havas signife malsamajn kaj pli malfacilajn navigi laserajn damaĝajn sojlojn (LDT) kompare kun pli konvenciaj laseraj fontoj. Kiam optiko estas provizita pornanosekundaj pulsaj laseroj, LDT-valoroj kutime estas en la ordo de 5-10 J/cm2. Por ultrarapidaj optikoj, valoroj de ĉi tiu grando estas preskaŭ neaŭditaj, ĉar LDT -valoroj pli probable estas sur la ordo de <1 J/cm2, kutime pli proksime al 0,3 J/cm2. La signifa variado de LDT -amplekso sub malsamaj pulsaj daŭroj estas la rezulto de lasera damaĝo -mekanismo bazita sur pulsaj daŭroj. Por nanosekundaj laseroj aŭ pli longepulsaj laseroj, la ĉefa mekanismo, kiu kaŭzas damaĝon, estas termika hejtado. La revestitaj kaj substrataj materialoj de laoptikaj aparatojAbsorbi la incidentajn fotonojn kaj varmigi ilin. Ĉi tio povas konduki al distordo de la kristala krado de la materialo. Termika ekspansio, fendado, fandado kaj lata streĉo estas la oftaj termikaj damaĝaj mekanismoj de ĉi tiujlaseraj fontoj.
Tamen, por ultrarapidaj laseroj, la daŭro de pulso mem estas pli rapida ol la tempa skalo de varmotransigo de la lasero al la materiala krado, do la termika efiko ne estas la ĉefa kaŭzo de lasero-induktita damaĝo. Anstataŭe, la maksimuma potenco de la ultrarapida lasero transformas la damaĝan mekanismon en neliniajn procezojn kiel multi-fotona absorbo kaj jonigo. Jen kial ne eblas simple mallarĝigi la LDT -rangigon de nanosekunda pulso al tiu de ultrarapida pulso, ĉar la fizika mekanismo de damaĝo estas malsama. Tial, sub la samaj uzokutimoj (ekz., Ondolongo, pulsa daŭro kaj ripeto -indico), optika aparato kun sufiĉe alta LDT -takso estos la plej bona optika aparato por via specifa apliko. Optikoj testitaj en malsamaj kondiĉoj ne reprezentas la efektivan agadon de la sama optiko en la sistemo.
Figuro 1: Mekanismoj de lasero induktita damaĝo kun malsamaj pulsaj daŭroj
Afiŝotempo: Jun-24-2024