Үүсгэх хамгийн шууд аргалазерИмпульс нь тасралтгүй лазерын гадна талд модулятор нэмэх явдал юм. Энэ арга нь хамгийн хурдан пикосекундын импульсийг бий болгож чаддаг боловч энгийн боловч гэрлийн энерги болон оргил хүчийг үрэх нь тасралтгүй гэрлийн хүчнээс хэтрэхгүй. Тиймээс лазерын импульс үүсгэх илүү үр ашигтай арга бол лазерын хөндийд модуляц хийх, импульсийн цувааны унтарсан үед энергийг хадгалж, асаалттай үед нь гаргах явдал юм. Лазерын хөндийн модуляцаар дамжуулан импульс үүсгэхэд ашигладаг дөрвөн нийтлэг арга бол олшруулалтын шилжүүлэлт, Q-шилжилт (алдагдлыг солих), хөндийг хоослох, горимыг түгжих явдал юм.
Нэмэлтийн унтраалга нь насосны чадлыг өөрчлөх замаар богино импульс үүсгэдэг. Жишээлбэл, хагас дамжуулагчийн нэмэгдэл шилжүүлэгчтэй лазерууд нь гүйдлийн модуляцаар хэдэн наносекундээс зуун пикосекунд хүртэлх импульс үүсгэж чаддаг. Импульсийн энерги бага боловч энэ арга нь давталтын давтамж болон импульсийн өргөнийг тохируулах боломжтой гэх мэт маш уян хатан байдаг. 2018 онд Токиогийн Их Сургуулийн судлаачид 40 жилийн техникийн саад тотгорыг даван туулсан фемтосекундын нэмэгдэл шилжүүлэгчтэй хагас дамжуулагч лазерын талаар мэдээлсэн.
Хүчтэй наносекундын импульсийг ерөнхийдөө Q-шилжүүлэгчтэй лазер үүсгэдэг бөгөөд эдгээр нь хөндийд хэд хэдэн удаа тойрон эргэлддэг бөгөөд импульсийн энерги нь системийн хэмжээнээс хамааран хэдэн миллижоулаас хэдэн жоул хүртэл хэлбэлздэг. Дунд зэргийн энерги (ерөнхийдөө 1 μJ-ээс доош) пикосекунд ба фемтосекундын импульсийг голчлон горим түгжигдсэн лазер үүсгэдэг. Лазер резонаторт тасралтгүй эргэлттэй нэг буюу хэд хэдэн хэт богино импульс байдаг. Хөндий доторх импульс бүр гаралтын холболтын толиор дамжуулан импульс дамжуулдаг бөгөөд давтагдах давтамж нь ерөнхийдөө 10 MHz-ээс 100 GHz хооронд байдаг. Доорх зурагт бүрэн хэвийн дисперс (ANDi) диссипатив солитон фемтосекундыг харуулав.шилэн лазер төхөөрөмж, ихэнхийг нь Thorlabs-ын стандарт бүрэлдэхүүн хэсгүүд (шилэн кабель, линз, бэхэлгээ болон шилжилтийн хүснэгт) ашиглан барьж болно.
Хөндий хоослох аргыг дараах зорилгоор ашиглаж болноQ-шилжүүлэгчтэй лазеруудбогино импульс болон горим түгжигдсэн лазеруудыг ашиглан импульсийн энергийг бага давтамжтайгаар нэмэгдүүлэх.
Цаг хугацааны домайн ба давтамжийн домайн импульс
Импульсийн цаг хугацааны шугаман хэлбэр нь ерөнхийдөө харьцангуй энгийн бөгөөд Гауссын болон sech² функцээр илэрхийлэгдэж болно. Импульсийн хугацаа (мөн импульсийн өргөн гэж нэрлэдэг) нь ихэвчлэн хагас өндрийн өргөний (FWHM) утгаар илэрхийлэгддэг, өөрөөр хэлбэл оптик чадал нь оргил хүчний тал хувьтай тэнцүү өргөн юм; Q шилжүүлэгчтэй лазер нь наносекундын богино импульс үүсгэдэг.
Горим түгжигдсэн лазерууд нь хэдэн арван пикосекундээс фемтосекунд хүртэлх хэт богино импульс (USP) үүсгэдэг. Өндөр хурдны электроникууд нь зөвхөн хэдэн арван пикосекунд хүртэл хэмжиж чаддаг бөгөөд богино импульсийг зөвхөн автокоррелятор, FROG, SPIDER зэрэг цэвэр оптик технологиор хэмжиж болно. Наносекунд буюу түүнээс урт импульсүүд нь хол зайд ч гэсэн импульсийн өргөнөө бараг өөрчилдөггүй бол хэт богино импульс нь янз бүрийн хүчин зүйлээс шалтгаалан өөрчлөгдөж болно:
Тархалт нь их хэмжээний импульсийн тэлэлтэд хүргэж болох боловч эсрэг тархалтаар дахин шахагдаж болно. Дараах диаграммд Торлабсын фемтосекунд импульсийн компрессор нь микроскопын тархалтыг хэрхэн нөхөж байгааг харуулав.
Шугаман бус байдал нь ерөнхийдөө импульсийн өргөнд шууд нөлөөлдөггүй боловч зурвасын өргөнийг өргөжүүлж, тархалтын явцад импульсийг тархалтанд илүү өртөмтгий болгодог. Хязгаарлагдмал зурвасын өргөнтэй бусад олшруулагч медиа зэрэг аливаа төрлийн шилэн кабель нь зурвасын өргөн эсвэл хэт богино импульсийн хэлбэрт нөлөөлж болох бөгөөд зурвасын өргөн буурах нь цаг хугацааны явцад тэлэхэд хүргэдэг; Мөн спектр нарийсахад хүчтэй жиргэсэн импульсийн импульсийн өргөн богиносдог тохиолдол байдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 2-р сарын 5