Импульсийн өргөний хяналтлазер импульсийн хяналттехнологи
Лазерын импульсийн хяналт нь гол холбоосуудын нэг юмлазер технологи, энэ нь лазерын гүйцэтгэл болон хэрэглээний үр нөлөөнд шууд нөлөөлдөг. Энэхүү өгүүлэлд импульсийн өргөн хяналт, импульсийн давтамжийн хяналт болон холбогдох модуляцийн технологийг системтэйгээр ангилж, мэргэжлийн, цогц, логиктой байхыг эрмэлзэх болно.
1. Импульсийн өргөний тухай ойлголт
Лазерын импульсийн өргөн гэдэг нь лазерын импульсийн үргэлжлэх хугацааг хэлдэг бөгөөд энэ нь лазерын гаралтын хугацааны шинж чанарыг тодорхойлох гол параметр юм. Хэт богино импульсийн лазерын хувьд (наносекунд, пикосекунд болон фемтосекунд лазер гэх мэт) импульсийн өргөн богино байх тусам оргил хүч өндөр, дулааны нөлөө бага байх нь нарийн боловсруулалт эсвэл шинжлэх ухааны судалгаанд тохиромжтой.
2. Лазерын импульсийн өргөнд нөлөөлөх хүчин зүйлс Лазерын импульсийн өргөн нь дараах хүчин зүйлсээс хамаардаг.
a. Өсгөлтийн орчны шинж чанар. Төрөл бүрийн өсгөлтийн орчны өвөрмөц энергийн түвшний бүтэц болон флуоресценцийн хугацаатай байдаг бөгөөд энэ нь лазерын импульсийн үүсэл болон импульсийн өргөнд шууд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, хатуу төлөвт лазер, Nd:YAG талст болон Ti:Сафир талстууд нь нийтлэг хатуу төлөвт лазер орчныг бүрдүүлдэг. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO₂) лазер болон гелий-неон (HeNe) лазер зэрэг хийн лазерууд нь молекулын бүтэц болон өдөөгдсөн төлөвийн шинж чанараасаа шалтгаалан харьцангуй урт импульс үүсгэдэг; Хагас дамжуулагч лазерууд нь зөөгч рекомбинацийн хугацааг хянаснаар наносекундаас пикосекунд хүртэлх импульсийн өргөнийг бий болгож чаддаг.
Лазер хөндийн загвар нь импульсийн өргөнд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг бөгөөд үүнд: хөндийн урт, лазер хөндийн урт нь гэрлийн хөндийд нэг удаа, дахин дамжин өнгөрөх хугацааг тодорхойлдог, урт хөндий нь импульсийн өргөнийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бол богино хөндий нь хэт богино импульс үүсгэхэд хувь нэмэр оруулдаг; Ойлт: Өндөр ойлттой тусгал нь хөндий дэх фотоны нягтралыг нэмэгдүүлж, улмаар олшруулах эффектийг сайжруулж болох боловч хэт өндөр ойлт нь хөндий дэх алдагдлыг нэмэгдүүлж, импульсийн өргөний тогтвортой байдалд нөлөөлж болзошгүй; Олшруулах орчны байрлал болон хөндий дэх олшруулах орчны байрлал нь фотон ба олшруулах орчны харилцан үйлчлэлийн хугацаанд нөлөөлж, улмаар импульсийн өргөнд нөлөөлнө.
в. Q шилжүүлэгч технологи болон горим түгжих технологи нь импульсийн лазерын гаралт болон импульсийн өргөнийг тохируулах хоёр чухал хэрэгсэл юм.
d. Шахуургын эх үүсвэр ба шахуургын горим Шахуургын эх үүсвэрийн чадлын тогтвортой байдал болон шахуургын горимын сонголт нь импульсийн өргөнд чухал нөлөө үзүүлдэг.
3. Импульсийн өргөнийг хянах нийтлэг аргууд
a. Лазерын ажиллах горимыг өөрчлөх: лазерын ажиллах горим нь түүний импульсийн өргөнд шууд нөлөөлнө. Импульсийн өргөнийг дараах параметрүүдийг тохируулснаар хянаж болно: насосын эх үүсвэрийн давтамж ба эрчим, насосын эх үүсвэрийн оролтын энерги, олшруулах орчин дахь бөөмийн популяцийн инверсийн зэрэг; Гаралтын линзний ойлт нь резонатор дахь хариу үйлдлийн үр ашгийг өөрчилж, улмаар импульс үүсэх процесст нөлөөлдөг.
b. Импульсийн хэлбэрийг хянах: лазер импульсийн хэлбэрийг өөрчлөх замаар импульсийн өргөнийг шууд бусаар тохируулна.
c. Гүйдлийн модуляци: Лазер орчин дахь электрон энергийн түвшний тархалтыг зохицуулахын тулд цахилгаан тэжээлийн гаралтын гүйдлийг өөрчлөх, дараа нь импульсийн өргөнийг өөрчлөх замаар. Энэ арга нь хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх хурдтай бөгөөд хурдан тохируулга шаарддаг хэрэглээний нөхцөлд тохиромжтой.
d. Шилжүүлэгчийн модуляци: импульсийн өргөнийг тохируулахын тулд лазерын шилжих төлөвийг хянах замаар.
e. Температурын хяналт: температурын өөрчлөлт нь лазерын электрон энергийн түвшний бүтцэд нөлөөлж, улмаар импульсийн өргөнд шууд бусаар нөлөөлнө.
f. Модуляцийн технологийг ашиглах: Модуляцийн технологи нь импульсийн өргөнийг нарийн хянах үр дүнтэй хэрэгсэл юм.
Лазер модуляцитехнологи нь лазерыг зөөгч болгон ашиглаж, түүн дээр мэдээлэл ачаалдаг технологи юм. Лазертай хамаарлын дагуу дотоод модуляци ба гадаад модуляци гэж хувааж болно. Дотоод модуляци гэдэг нь лазерийн хэлбэлзлийн процесст модуляцилагдсан дохиог ачаалж, лазерийн хэлбэлзлийн параметрүүдийг өөрчилж, улмаар лазерийн гаралтын шинж чанарыг өөрчлөх модуляцийн горимыг хэлнэ. Гадаад модуляци гэдэг нь лазер үүссэний дараа модуляцийн дохиог нэмж, лазерийн хэлбэлзлийн параметрүүдийг өөрчлөхгүйгээр гаралтын лазерийн шинж чанарыг өөрчлөх модуляцийн горимыг хэлнэ.
Модуляцийн технологийг аналог модуляци, импульсийн модуляци, дижитал модуляци (импульсийн кодын модуляци) зэрэг тээвэрлэгч модуляцийн хэлбэрээр ангилж болно; Модуляцийн параметрүүдийн дагуу үүнийг эрчимжүүлсэн модуляци ба фазын модуляци гэж хуваадаг.
Эрчимт модуляторИмпульсийн өргөнийг лазер гэрлийн эрчмийн өөрчлөлтийг тохируулах замаар хянадаг.
Фазын модулятор: Гэрлийн долгионы фазыг өөрчлөх замаар импульсийн өргөнийг тохируулна.
Фаз түгжигдсэн өсгөгч: Фаз түгжигдсэн өсгөгчийн модуляцаар дамжуулан лазер импульсийн өргөнийг нарийн тохируулж болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 3-р сарын 24