Gawo loyamba la laser lapadera lothamanga kwambiri

Zapaderalaser yothamanga kwambirigawo loyamba

Katundu wapadera wa ultrafastma laser
Kutalika kwa kugunda kwa mtima kwa ma laser othamanga kwambiri kumapatsa makinawa zinthu zapadera zomwe zimawasiyanitsa ndi ma laser a pulse yayitali kapena mawave osalekeza (CW). Kuti apange kugunda kwa mtima kochepa chonchi, bandwidth ya wide spectrum imafunika. Kapangidwe ka pulse ndi kutalika kwa mtunda wapakati zimatsimikiza bandwidth yocheperako yofunikira kuti apange pulses ya nthawi inayake. Kawirikawiri, ubalewu umafotokozedwa motsatira nthawi-bandwidth product (TBP), yomwe imachokera ku mfundo yosatsimikizika. TBP ya pulse ya Gaussian imaperekedwa ndi njira iyi:TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ ndi nthawi ya kugunda kwa mtima ndipo Δv ndi bandwidth ya mafupipafupi. Mwachidule, equation ikuwonetsa kuti pali ubale wotsutsana pakati pa bandwidth ya spectrum ndi nthawi ya pulse, zomwe zikutanthauza kuti pamene nthawi ya pulse ikuchepa, bandwidth yomwe imafunika kuti pulse ipange imawonjezeka. Chithunzi 1 chikuwonetsa bandwidth yocheperako yomwe ikufunika kuti ithandizire nthawi zosiyanasiyana za pulse.

Chithunzi 1: Kuchuluka kwa bandwidth yofunikira kuti ithandizirema pulse a laserya 10 ps (yobiriwira), 500 fs (buluu), ndi 50 fs (yofiira)

Mavuto aukadaulo a ma laser othamanga kwambiri
Kuchuluka kwa ma spectral bandwidth, mphamvu ya peak, ndi nthawi yochepa ya pulse ya ma laser othamanga kwambiri ziyenera kuyendetsedwa bwino mu dongosolo lanu. Nthawi zambiri, imodzi mwa njira zosavuta zothetsera mavutowa ndi kuchuluka kwa ma laser othamanga kwambiri. Ngati mwakhala mukugwiritsa ntchito ma laser othamanga kwambiri kapena ma continuous-wave kale, kuchuluka kwa zida zowunikira zomwe muli nazo sikungathe kuwonetsa kapena kutumiza bandwidth yonse ya ma pulse othamanga kwambiri.

Chiwopsezo cha kuwonongeka kwa laser
Ma optics othamanga kwambiri ali ndi njira zosiyana kwambiri komanso zovuta kuzitsatira poyerekeza ndi magwero a laser omwe amagwiritsidwa ntchito nthawi zambiri.ma laser opangidwa ndi nanosecond, ma LDT nthawi zambiri amakhala mu dongosolo la 5-10 J/cm2. Pa ma optics othamanga kwambiri, ma LDT amakhala ochulukirapo kuposa <1 J/cm2, nthawi zambiri amakhala pafupi ndi 0.3 J/cm2. Kusiyana kwakukulu kwa ma amplitude a LDT pansi pa nthawi zosiyanasiyana za pulse ndi chifukwa cha njira yowononga laser kutengera nthawi ya pulse. Kwa ma lasers a nanosecond kapena kupitirira apo.ma laser ozungulira, njira yaikulu yomwe imayambitsa kuwonongeka ndi kutentha. Zophimba ndi zinthu za substrate zazipangizo zowunikirakuyamwa ma photon omwe amachitika ndikuwatentha. Izi zingayambitse kusokonekera kwa latisi ya kristalo ya chinthucho. Kukula kwa kutentha, ming'alu, kusungunuka ndi kupsinjika kwa latisi ndi njira zodziwika bwino zowonongera kutentha kwa izimagwero a laser.

Komabe, pa ma laser othamanga kwambiri, nthawi ya pulse yokha imakhala yachangu kuposa nthawi yomwe kutentha kumasamutsidwa kuchokera ku laser kupita ku lattice yazinthu, kotero mphamvu ya kutentha siimene imayambitsa kuwonongeka komwe kumachitika ndi laser. M'malo mwake, mphamvu yayikulu ya laser yothamanga kwambiri imasintha njira yowonongera kukhala njira zopanda mzere monga kuyamwa kwa ma photon ambiri ndi ionization. Ichi ndichifukwa chake sizingatheke kungochepetsa kuchuluka kwa LDT kwa nanosecond pulse kukhala kwa ultrafast pulse, chifukwa njira yowonongera thupi ndi yosiyana. Chifukwa chake, pansi pa mikhalidwe yofanana yogwiritsira ntchito (monga kutalika kwa nthawi, nthawi ya pulse, ndi liwiro lobwerezabwereza), chipangizo chowunikira chokhala ndi LDT yokwanira chidzakhala chipangizo chabwino kwambiri chowunikira pakugwiritsa ntchito kwanu. Ma Optics omwe amayesedwa pansi pa mikhalidwe yosiyanasiyana sayimira magwiridwe antchito enieni a ma optics omwewo mu dongosololi.

Chithunzi 1: Njira zowonongera zomwe zimachitika chifukwa cha laser ndi nthawi zosiyanasiyana za kugunda kwa mtima