Լազերային իմպուլսային կառավարման տեխնոլոգիայի իմպուլսային հաճախականության կառավարում

Իմպուլսային հաճախականության կառավարումլազերային իմպուլսային կառավարման տեխնոլոգիա

1. Իմպուլսային հաճախականության հասկացությունը, լազերային իմպուլսների հաճախականությունը (Իմպուլսի կրկնության հաճախականություն) վերաբերում է ժամանակի միավորում արձակվող լազերային իմպուլսների քանակին, սովորաբար Հերցերով (Հց): Բարձր հաճախականության իմպուլսները հարմար են բարձր կրկնության հաճախականությամբ կիրառությունների համար, մինչդեռ ցածր հաճախականության իմպուլսները՝ բարձր էներգիայի միիմպուլսային առաջադրանքների համար:

2. Հզորության, իմպուլսի լայնության և հաճախականության միջև եղած կապը Լազերային հաճախականության կարգավորումից առաջ նախ պետք է բացատրվի հզորության, իմպուլսի լայնության և հաճախականության միջև եղած կապը: Լազերային հզորության, հաճախականության և իմպուլսի լայնության միջև կա բարդ փոխազդեցություն, և պարամետրերից մեկը կարգավորելու համար սովորաբար անհրաժեշտ է հաշվի առնել մյուս երկու պարամետրերը՝ կիրառման ազդեցությունը օպտիմալացնելու համար:

3. Իմպուլսային հաճախականության կառավարման ընդհանուր մեթոդներ

ա. Արտաքին կառավարման ռեժիմը հաճախականության ազդանշանը բեռնում է սնուցման աղբյուրից դուրս և կարգավորում է լազերային իմպուլսի հաճախականությունը՝ կառավարելով բեռնման ազդանշանի հաճախականությունը և աշխատանքային ցիկլը: Սա թույլ է տալիս համաժամեցնել ելքային իմպուլսը բեռնման ազդանշանի հետ, ինչը այն դարձնում է հարմար ճշգրիտ կառավարում պահանջող կիրառությունների համար:

բ. Ներքին կառավարման ռեժիմ։ Հաճախականության կառավարման ազդանշանը ներկառուցված է շարժիչի սնուցման աղբյուրի մեջ՝ առանց լրացուցիչ արտաքին ազդանշանի մուտքի։ Ավելի մեծ ճկունության համար օգտատերերը կարող են ընտրել ներկառուցված ֆիքսված հաճախականության կամ կարգավորելի ներքին կառավարման հաճախականության միջև։

գ. Ռեզոնատորի երկարության կարգավորում կամէլեկտրաօպտիկական մոդուլյատորԼազերի հաճախականության բնութագրերը կարող են փոխվել՝ կարգավորելով ռեզոնատորի երկարությունը կամ օգտագործելով էլեկտրաօպտիկական մոդուլյատոր։ Բարձր հաճախականության կարգավորման այս մեթոդը հաճախ օգտագործվում է այնպիսի կիրառություններում, որոնք պահանջում են ավելի բարձր միջին հզորություն և ավելի կարճ իմպուլսային լայնություններ, ինչպիսիք են լազերային միկրոմեքենիզացիան և բժշկական պատկերագրությունը։

d. Ակուստիկ օպտիկական մոդուլյատոր(AOM մոդուլյատոր)-ը լազերային իմպուլսային կառավարման տեխնոլոգիայի իմպուլսային հաճախականության կառավարման կարևոր գործիք է։AOM մոդուլյատորօգտագործում է ակուստիկ-օպտիկական էֆեկտ (այսինքն՝ ձայնային ալիքի մեխանիկական տատանողական ճնշումը փոխում է բեկման ցուցիչը)՝ լազերային ճառագայթը մոդուլացնելու և կառավարելու համար։

4. Խոռոչային մոդուլյացիայի տեխնոլոգիան, համեմատած արտաքին մոդուլյացիայի հետ, խոռոչային մոդուլյացիան կարող է ավելի արդյունավետորեն առաջացնել բարձր էներգիա, գագաթնակետային հզորությունիմպուլսային լազերՀետևյալը խոռոչային մոդուլյացիայի չորս տարածված տեխնիկաներ են՝

ա. Պոմպի աղբյուրի արագ մոդուլյացիայի միջոցով ուժեղացման փոխարկման դեպքում ուժեղացման միջավայրի մասնիկների թվի ինվերսիան և ուժեղացման գործակիցը արագորեն հաստատվում են՝ գերազանցելով խթանված ճառագայթման արագությունը, ինչը հանգեցնում է խոռոչում ֆոտոնների կտրուկ աճի և կարճ իմպուլսային լազերի առաջացմանը: Այս մեթոդը հատկապես տարածված է կիսահաղորդչային լազերներում, որոնք կարող են առաջացնել նանովայրկյաններից մինչև տասնյակ պիկովայրկյանների իմպուլսներ՝ մի քանի գիգահերց կրկնության արագությամբ, և լայնորեն կիրառվում է օպտիկական կապի ոլորտում՝ տվյալների փոխանցման բարձր արագությամբ:

Q անջատիչը (Q-անջատում) Q անջատիչները ճնշում են օպտիկական հետադարձ կապը՝ լազերային խոռոչում մեծ կորուստներ մտցնելով, ինչը թույլ է տալիս պոմպային գործընթացին առաջացնել մասնիկների պոպուլյացիայի շրջադարձ շեմից շատ ավելի բարձր, կուտակելով մեծ քանակությամբ էներգիա: Հետագայում խոռոչում կորուստը արագորեն նվազում է (այսինքն՝ խոռոչի Q արժեքը մեծանում է), և օպտիկական հետադարձ կապը կրկին միանում է, որպեսզի կուտակված էներգիան արտանետվի գերկարճ բարձր ինտենսիվության իմպուլսների տեսքով:

գ. Ռեժիմի կողպումը առաջացնում է պիկոսայրկյանային կամ նույնիսկ ֆեմտովայրկյանային մակարդակի գերկարճ իմպուլսներ՝ կարգավորելով լազերի խոռոչում տարբեր երկայնական ռեժիմների միջև փուլային կապը: Ռեժիմի կողպման տեխնոլոգիան բաժանվում է պասիվ ռեժիմի կողպման և ակտիվ ռեժիմի կողպման:

դ. Խոռոչի դատարկում։ Ռեզոնատորի ֆոտոններում էներգիա կուտակելով, ֆոտոնները արդյունավետորեն կապելու համար օգտագործելով ցածր կորուստներով խոռոչային հայելի՝ որոշակի ժամանակահատվածում խոռոչում ցածր կորստի վիճակ պահպանելով։ Մեկ շրջադարձային ցիկլից հետո ուժեղ իմպուլսը «դուրս է մղվում» խոռոչից՝ ներքին խոռոչի տարրը, ինչպիսիք են ակուստո-օպտիկական մոդուլյատորը կամ էլեկտրոօպտիկական փակաղակը, արագորեն միացնելով, և արձակվում է կարճ իմպուլսային լազեր։ Q-անջատման համեմատ, խոռոչի դատարկումը կարող է պահպանել մի քանի նանովայրկյան իմպուլսի լայնություն բարձր կրկնության հաճախականություններով (օրինակ՝ մի քանի մեգահերց) և թույլ տալ ավելի բարձր իմպուլսային էներգիաներ, հատկապես բարձր կրկնության հաճախականություններ և կարճ իմպուլսներ պահանջող կիրառությունների համար։ Իմպուլսների առաջացման այլ տեխնիկաների հետ համատեղ, իմպուլսի էներգիան կարող է էլ ավելի բարելավվել։

Իմպուլսի կառավարումլազերբարդ և կարևոր գործընթաց է, որը ներառում է իմպուլսի լայնության կառավարում, իմպուլսի հաճախականության կառավարում և բազմաթիվ մոդուլյացիոն տեխնիկաներ: Այս մեթոդների ողջամիտ ընտրության և կիրառման միջոցով լազերի աշխատանքը կարող է ճշգրտորեն կարգավորվել՝ տարբեր կիրառման սցենարների կարիքները բավարարելու համար: Ապագայում, նոր նյութերի և նոր տեխնոլոգիաների անընդհատ ի հայտ գալուն զուգընթաց, լազերների իմպուլսի կառավարման տեխնոլոգիան կբերի ավելի շատ առաջընթացների և կնպաստի...լազերային տեխնոլոգիաավելի բարձր ճշգրտության և ավելի լայն կիրառման ուղղությամբ։