Եզակի գերարագ լազերային մաս առաջին

Յուրահատուկգերարագ լազերմաս առաջին

Ուլտրարագի եզակի հատկություններըլազերներ
Գերարագ լազերների գերկարճ իմպուլսի տեւողությունը այս համակարգերին տալիս է եզակի հատկություններ, որոնք տարբերում են դրանք երկար իմպուլսային կամ շարունակական ալիքի (CW) լազերներից: Նման կարճ իմպուլս ստեղծելու համար պահանջվում է լայն սպեկտրի թողունակություն: Իմպուլսի ձևը և կենտրոնական ալիքի երկարությունը որոշում են որոշակի տևողության իմպուլսներ առաջացնելու համար պահանջվող նվազագույն թողունակությունը: Սովորաբար, այս հարաբերությունը նկարագրվում է ժամանակի թողունակության արտադրանքի (TBP) տեսանկյունից, որը բխում է անորոշության սկզբունքից: Գաուսի զարկերակի TBP-ն տրված է հետևյալ բանաձևով՝ TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ-ը իմպուլսի տեւողությունն է, իսկ Δv-ը հաճախականության թողունակությունն է: Ըստ էության, հավասարումը ցույց է տալիս, որ կա հակադարձ կապ սպեկտրի թողունակության և իմպուլսի տևողության միջև, ինչը նշանակում է, որ երբ զարկերակի տևողությունը նվազում է, այդ իմպուլսի առաջացման համար պահանջվող թողունակությունը մեծանում է: Նկար 1-ը ցույց է տալիս նվազագույն թողունակությունը, որն անհրաժեշտ է մի քանի տարբեր զարկերակային տևողություններ ապահովելու համար:

Նկար 1. Նվազագույն սպեկտրային թողունակություն, որն անհրաժեշտ է աջակցելու համարլազերային իմպուլսներ10 ps (կանաչ), 500 fs (կապույտ) և 50 fs (կարմիր)

Ուլտրաարագ լազերների տեխնիկական մարտահրավերները
Ուլտրարագ լազերների լայն սպեկտրալ թողունակությունը, գագաթնակետային հզորությունը և իմպուլսի կարճ տեւողությունը պետք է պատշաճ կերպով կառավարվեն ձեր համակարգում: Հաճախ այս մարտահրավերների ամենապարզ լուծումներից մեկը լազերների լայն սպեկտրի թողարկումն է: Եթե ​​դուք նախկինում հիմնականում օգտագործել եք ավելի երկար իմպուլսային կամ շարունակական ալիքային լազերներ, ձեր օպտիկական բաղադրիչների առկա պաշարը կարող է չկարողանալ արտացոլել կամ փոխանցել գերարագ իմպուլսների ամբողջ թողունակությունը:

Լազերային վնասի շեմը
Ուլտրաարագ օպտիկան ունի նաև զգալիորեն տարբեր և ավելի դժվար նավարկելու լազերային վնասման շեմեր (LDT)՝ համեմատած ավելի սովորական լազերային աղբյուրների հետ: Երբ նախատեսված է օպտիկանանվայրկյան իմպուլսային լազերներ, LDT արժեքները սովորաբար 5-10 Ջ/սմ2 կարգի են։ Գերարագ օպտիկայի համար այս մեծության արժեքները գործնականում չեն լսվում, քանի որ LDT արժեքներն ավելի հավանական է, որ լինեն <1 Ջ/սմ2 կարգի, սովորաբար ավելի մոտ 0,3 Ջ/սմ2: LDT ամպլիտուդի զգալի փոփոխությունը իմպուլսի տարբեր տևողությունների տակ լազերային վնասման մեխանիզմի արդյունք է, որը հիմնված է իմպուլսի տևողության վրա: Նանվայրկյան լազերների համար կամ ավելի երկարիմպուլսային լազերներ, վնաս պատճառող հիմնական մեխանիզմը ջերմային ջեռուցումն է։ The ծածկույթների եւ substrate նյութերըօպտիկական սարքերներծծում են ընկած ֆոտոնները և տաքացնում դրանք: Սա կարող է հանգեցնել նյութի բյուրեղային ցանցի աղավաղմանը: Ջերմային ընդլայնումը, ճեղքումը, հալումը և վանդակավոր լարվածությունը դրանց ջերմային վնասման ընդհանուր մեխանիզմներն են:լազերային աղբյուրներ.

Այնուամենայնիվ, գերարագ լազերների դեպքում իմպուլսի տեւողությունն ինքնին ավելի արագ է, քան լազերից նյութական ցանցի ջերմության փոխանցման ժամանակային սանդղակը, ուստի ջերմային էֆեկտը լազերային վնասման հիմնական պատճառը չէ: Փոխարենը, գերարագ լազերի գագաթնակետային հզորությունը վնասման մեխանիզմը փոխակերպում է ոչ գծային գործընթացների, ինչպիսիք են բազմաֆոտոնների կլանումը և իոնացումը: Սա է պատճառը, որ հնարավոր չէ պարզապես նեղացնել նանվայրկյանական իմպուլսի LDT գնահատականը գերարագ զարկերակին, քանի որ վնասման ֆիզիկական մեխանիզմը տարբեր է: Հետևաբար, օգտագործման միևնույն պայմաններում (օրինակ՝ ալիքի երկարություն, զարկերակային տևողություն և կրկնության արագություն), բավականաչափ բարձր LDT վարկանիշ ունեցող օպտիկական սարքը կլինի լավագույն օպտիկական սարքը ձեր կոնկրետ կիրառման համար: Տարբեր պայմաններում փորձարկված օպտիկան չի ներկայացնում համակարգում նույն օպտիկայի իրական կատարումը:

Նկար 1. Լազերային պատճառած վնասի մեխանիզմները տարբեր զարկերակային տևողությամբ