Եզակի ուլտրաֆանտ լազերային մասը

ԵզակիՈւլտրաֆանտ լազերՄաս Առաջին

Ուլտրաֆանտի եզակի հատկություններլազերներ
Ultrafast լազերների ուլտրամանուշակագույն զարկերակային տեւողությունը տալիս է այս համակարգերին եզակի հատկություններ, որոնք տարբերակում են դրանք երկար զարկերակային կամ շարունակական-ալիքից (CW) լազերներից: Նման կարճ զարկերակ առաջ բերելու համար պահանջվում է լայն սպեկտրի թողունակություն: Իմպուլսային ձեւը եւ կենտրոնական ալիքի երկարությունը որոշում են նվազագույն թողունակությունը, որը պահանջվում է որոշակի տեւողության իմպուլսներ առաջացնելու համար: Սովորաբար, այս հարաբերությունը նկարագրված է ժամանակային թողունակության (TBP) առումով, որը բխում է անորոշության սկզբունքից: Gaussian Pulse- ի TBP- ն տրվում է հետեւյալ բանաձեւով. TBPGAUSSIAN = τδν≈0.441
Δτ- ը զարկերակային տեւողությունն է, իսկ δV- ն հաճախականության թողունակությունն է: Ըստ էության, հավասարումը ցույց է տալիս, որ սպեկտրի թողունակության եւ զարկերակային տեւողության միջեւ կա հակադարձ փոխհարաբերություններ, այսինքն, քանի որ զարկերակային տեւողությունը նվազում է, որ աճում է այդ զարկերակը: Գծապատկեր 1-ը ցույց է տալիս նվազագույն թողունակությունը, որը պահանջվում է մի քանի տարբեր զարկերակային տեւողություններ սատարելու համար:

Գծապատկեր 1. Աջակցելու համար պահանջվող նվազագույն սպեկտրային թողունակությունԼազերային իմպուլսներ10 PS (կանաչ), 500 FS (կապույտ) եւ 50 FS (կարմիր)

Ուլտրաֆանտ լազերների տեխնիկական մարտահրավերները
Լայն սպեկտրալային թողունակությունը, գագաթնակետը եւ ուլտրաֆանի լազերների կարճ զարկերակային տեւողությունը պետք է պատշաճ կերպով կառավարվեն ձեր համակարգում: Հաճախ, այս մարտահրավերների ամենապարզ լուծումներից մեկը լազերների լայն սպեկտրի արտադրանքն է: Եթե ​​անցյալում հիմնականում օգտագործել եք ավելի երկար զարկերակային կամ շարունակական ալիքի լազերներ, օպտիկական բաղադրիչների ձեր առկա պաշարները կարող են չկարողանան արտացոլել կամ փոխանցել ուլտրաֆանտ իմպուլսների ամբողջական թողունակությունը:

Լազերային վնասի շեմն
Ուլտրաֆրային օպտիկան նույնպես զգալիորեն տարբերվում եւ ավելի դժվար է լազերային վնասների շեմերը (LDT) նավարկելու համար `համեմատած լազերային ավելի սովորական աղբյուրների հետ: Երբ օպտիկա է տրամադրվումNanosecond իմպուլսային լազերներ, LDT արժեքները սովորաբար կազմում են 5-10 j / CM2- ի կարգով: Ուլտրաֆրային օպտիմիզների համար այս մեծության արժեքները գործնականում անտեսված են, քանի որ LDT արժեքներն ավելի հավանական է, որ <1 j / cm2- ի պատվերով նախատեսված է 0.3 j / CM2: LDT ամպլիտուդիտի զգալի փոփոխությունը տարբեր զարկերակային տեւողությամբ լազերային վնասների մեխանիզմի արդյունքն է, որը հիմնված է զարկերակային տեւողությամբ: Nanosecond լազերների համար կամ ավելի երկարԻմպուլսային լազերներ, վնասը պատճառող հիմնական մեխանիզմը ջերմային ջեռուցումն է: Ծածկույթ եւ ենթաշերտ նյութերՕպտիկական սարքերՆերծծեք դեպքի ֆոտոնները եւ տաքացրեք դրանք: Սա կարող է հանգեցնել նյութի բյուրեղյա վանդակավորության խեղաթյուրմանը: Ther երմային ընդլայնումը, ճեղքումը, հալման եւ վանդակավոր լարը դրանց ընդհանուր ջերմային վնասների մեխանիզմներն ենԼազերային աղբյուրներ.

Այնուամենայնիվ, Ultrafast լազերների համար զարկերակային տեւողությունը ինքնին ավելի արագ է, քան ջերմափոխանակման ժամանակային մասշտաբը լազերային փոխանցումից մինչեւ նյութական վանդակավոր, այնպես որ ջերմային էֆեկտը լազերային վնասի հիմնական պատճառն չէ: Փոխարենը, Ultrafast LaSer- ի գագաթնակետը վնասի մեխանիզմը վերածում է ոչ գծային գործընթացների, ինչպիսիք են բազմաֆոտոնային կլանումը եւ իոնացումը: Ահա թե ինչու հնարավոր չէ պարզապես նեղացնել նանոզեկոնդի զարկերակի LDT վարկանիշը ծայրահեղ զարկերակին, քանի որ վնասի ֆիզիկական մեխանիզմը տարբեր է: Հետեւաբար, օգտագործման նույն պայմաններով (օրինակ, ալիքի երկարությունը, զարկերակային տեւողությունը եւ կրկնության մակարդակը), բավարար չափով բարձր վարկանիշ ունեցող օպտիկական սարքը կլինի լավագույն օպտիկական սարքը ձեր հատուկ կիրառման համար: Տարբեր պայմաններում փորձարկված օպտիկան համակարգում նույն օպտիմիկայի իրական գործունեության ներկայացուցիչը չէ:

Գծապատկեր 1. Լազերային վնասի մեխանիզմներ, որոնք վնասում են տարբեր զարկերակային տեւողությամբ