Unique ultrafast laser part one

Wapaderalaser yachangu kwambirigawo limodzi

Wapadera katundu wa ultrafastlasers
Kutalika kwa ultra-short pulse kwa ultrafast lasers kumapereka machitidwewa apadera omwe amawasiyanitsa ndi ma laser aatali-pulse kapena continuous-wave (CW). Kuti mupange kugunda kwakufupi kotereku, bandwidth yayikulu imafunika. Mawonekedwe a pulse ndi wavelength wapakati amatsimikizira kuchuluka kwa bandwidth komwe kumafunikira kuti apange ma pulse a nthawi inayake. Kawirikawiri, ubalewu umafotokozedwa motsatira nthawi ya bandwidth product (TBP), yomwe imachokera ku mfundo yosatsimikizika. TBP ya kugunda kwa Gaussian imaperekedwa motsatira njira iyi:TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ ndi nthawi yothamanga ndipo Δv ndi bandwidth yafupipafupi. Kwenikweni, equation imasonyeza kuti pali mgwirizano wosiyana pakati pa spectrum bandwidth ndi pulse nthawi, kutanthauza kuti pamene nthawi ya pulse ikucheperachepera, bandwidth yomwe imayenera kupanga kuti phokoso likuwonjezeka. Chithunzi 1 chikuwonetsa bandwidth yochepera yomwe imafunikira kuti ithandizire kugunda kwanthawi kosiyanasiyana.

Chithunzi 1: Ochepa spectral bandwidth wofunika kuthandiziramphamvu za laserza 10 ps (zobiriwira), 500 fs (buluu), ndi 50 fs (zofiira)

Zovuta zaukadaulo zama lasers othamanga kwambiri
Mawonekedwe owoneka bwino a bandwidth, mphamvu yapamwamba, komanso nthawi yayitali ya ma lasers othamanga kwambiri ayenera kuyang'aniridwa bwino pamakina anu. Nthawi zambiri, imodzi mwamayankho osavuta pazovutazi ndi kutulutsa kwamitundu yosiyanasiyana kwa ma laser. Ngati mudagwiritsapo kale ma pulse kapena ma wave wave lasers m'mbuyomu, zida zanu zowoneka bwino sizingathe kuwonetsa kapena kufalitsa bandwidth yonse ya ma pulses othamanga kwambiri.

Chiwopsezo cha kuwonongeka kwa laser
Ultrafast Optics imakhalanso ndi zosiyana kwambiri komanso zovuta kuyenda mozungulira ma laser kuwonongeka (LDT) poyerekeza ndi magwero odziwika a laser. Pamene optics amaperekedwananosecond pulsed lasers, Makhalidwe a LDT nthawi zambiri amakhala mu dongosolo la 5-10 J/cm2. Kwa ma ultrafast optics, milingo ya kukula uku sikumveka, chifukwa ma LDT amatha kukhala pa dongosolo la <1 J/cm2, nthawi zambiri pafupi ndi 0.3 J/cm2. Kusiyanasiyana kwakukulu kwa matalikidwe a LDT pansi pa nthawi zosiyanasiyana za kugunda ndi zotsatira za makina owonongeka a laser kutengera kutalika kwa kugunda. Kwa ma lasers a nanosecond kapena kupitilira apolasers pulsed, njira yaikulu yomwe imayambitsa kuwonongeka ndi kutentha kwa kutentha. The zokutira ndi gawo lapansi zipangizo zazida zowonerakuyamwa mafotoni a zochitikazo ndikuwotcha. Izi zitha kupangitsa kupotoza kwa kristalo wa zinthuzo. Kuchulukitsa kwamafuta, kusweka, kusungunuka ndi kukhathamira kwa lattice ndi njira zomwe zimawononga matenthedwe awa.magwero a laser.

Komabe, kwa ma lasers a ultrafast, kutalika kwa pulse kumathamanga kwambiri kuposa kuchuluka kwa kutentha kuchokera ku laser kupita ku lattice yazinthu, chifukwa chake kutentha sizomwe zimayambitsa kuwonongeka kwa laser. M'malo mwake, mphamvu yapamwamba ya laser ya ultrafast imasintha njira yowonongeka kukhala njira zopanda malire monga mayamwidwe amitundu yambiri ndi ionization. Ichi ndichifukwa chake sizingatheke kuchepetsa mlingo wa LDT wa nanosecond pulse kuti ukhale ndi ultrafast pulse, chifukwa njira yowonongeka ndi yosiyana. Chifukwa chake, pansi pamikhalidwe yomweyi yogwiritsira ntchito (mwachitsanzo, kutalika kwa mafunde, kutalika kwa kugunda kwa mtima, ndi kuchuluka kwa kubwereza), chipangizo chowunikira chokhala ndi ma LDT apamwamba kwambiri chidzakhala chida chabwino kwambiri chowonera pakugwiritsa ntchito kwanuko. Optics yoyesedwa pansi pamikhalidwe yosiyana siyiyimilira magwiridwe enieni a mawonekedwe omwewo mu dongosolo.

Chithunzi 1: Njira zowonongera zowononga laser zokhala ndi nthawi yayitali ya kugunda