Unikālsīpaši ātrs lāzerspirmā daļa
Unikālas ultrafast īpašībaslāzeri
Ultraātro lāzeru īpaši īsais impulsa ilgums piešķir šīm sistēmām unikālas īpašības, kas tās atšķir no ilgstoša impulsa vai nepārtraukta viļņa (CW) lāzeriem. Lai ģenerētu tik īsu impulsu, ir nepieciešams plašs spektra joslas platums. Impulsa forma un centrālais viļņa garums nosaka minimālo joslas platumu, kas nepieciešams, lai ģenerētu noteikta ilguma impulsus. Parasti šīs attiecības tiek aprakstītas kā laika joslas platuma produkts (TBP), kas iegūts no nenoteiktības principa. Gausa impulsa TBP nosaka pēc šādas formulas: TBPGaussian=ΔτΔν≈0,441
Δτ ir impulsa ilgums un Δv ir frekvences joslas platums. Būtībā vienādojums parāda, ka pastāv apgriezta sakarība starp spektra joslas platumu un impulsa ilgumu, kas nozīmē, ka, samazinoties impulsa ilgumam, palielinās joslas platums, kas nepieciešams šī impulsa ģenerēšanai. 1. attēlā parādīts minimālais joslas platums, kas nepieciešams, lai atbalstītu vairākus dažādus impulsu ilgumus.
1. attēls: atbalstam nepieciešamais minimālais spektrālais joslas platumslāzera impulsino 10 ps (zaļš), 500 fs (zils) un 50 fs (sarkans)
Īpaši ātro lāzeru tehniskās problēmas
Īpaši ātro lāzeru plaša spektra joslas platums, maksimālā jauda un īsais impulsa ilgums ir pareizi jāpārvalda jūsu sistēmā. Bieži vien viens no vienkāršākajiem šo problēmu risinājumiem ir lāzeru plaša spektra jauda. Ja iepriekš galvenokārt izmantojāt garāku impulsu vai nepārtrauktu viļņu lāzerus, jūsu esošais optisko komponentu krājums var nespēt atspoguļot vai pārraidīt visu īpaši ātro impulsu joslas platumu.
Lāzera bojājumu slieksnis
Īpaši ātrai optikai ir arī ievērojami atšķirīgi un grūtāk orientējami lāzera bojājumu sliekšņi (LDT), salīdzinot ar tradicionālākajiem lāzera avotiem. Kad ir paredzēta optikananosekundes impulsu lāzeri, LDT vērtības parasti ir 5-10 J/cm2 robežās. Īpaši ātrai optikai šāda lieluma vērtības praktiski nav dzirdētas, jo LDT vērtības, visticamāk, ir <1 J/cm2, parasti tuvāk 0,3 J/cm2. Nozīmīgās LDT amplitūdas izmaiņas dažādos impulsu ilgumos ir lāzera bojājuma mehānisma rezultāts, kas balstīts uz impulsu ilgumiem. Nanosekundes lāzeriem vai ilgākimpulsu lāzeri, galvenais mehānisms, kas izraisa bojājumus, ir termiskā apkure. Pārklājuma un pamatnes materiālioptiskās ierīcesabsorbē krītošos fotonus un silda tos. Tas var izraisīt materiāla kristāliskā režģa izkropļojumus. Termiskā izplešanās, plaisāšana, kušana un režģa deformācija ir parastie termisko bojājumu mehānismi.lāzera avoti.
Tomēr īpaši ātrajiem lāzeriem impulsa ilgums ir ātrāks nekā siltuma pārneses laika skala no lāzera uz materiāla režģi, tāpēc termiskais efekts nav galvenais lāzera izraisīto bojājumu cēlonis. Tā vietā īpaši ātrā lāzera maksimālā jauda pārveido bojājumu mehānismu nelineāros procesos, piemēram, vairāku fotonu absorbcijā un jonizācijā. Tāpēc nav iespējams vienkārši sašaurināt nanosekundes impulsa LDT vērtējumu līdz īpaši ātram impulsam, jo bojājuma fiziskais mehānisms ir atšķirīgs. Tāpēc pie tādiem pašiem lietošanas nosacījumiem (piemēram, viļņa garums, impulsa ilgums un atkārtošanās ātrums) optiskā ierīce ar pietiekami augstu LDT reitingu būs labākā optiskā ierīce jūsu konkrētajam lietojumam. Optika, kas pārbaudīta dažādos apstākļos, neatspoguļo vienas un tās pašas optikas faktisko veiktspēju sistēmā.
1. attēls. Lāzera izraisītu bojājumu mehānismi ar dažādu impulsu ilgumu
Izlikšanas laiks: 2024. gada 24. jūnijs