Прегледимпулсни ласери
Најдиректнији начин за генерисањеласеримпулса је додавање модулатора споља на континуирани ласер. Ова метода може произвести најбржи пикосекундни импулс, иако једноставна, али губитак светлосне енергије и вршна снага не могу премашити континуалну светлосну снагу. Стога је ефикаснији начин генерисања ласерских импулса модулација у ласерској шупљини, складиштење енергије у време искључења импулсног низа и њено ослобађање у време укључивања. Четири уобичајене технике које се користе за генерисање импулса путем модулације ласерске шупљине су прекидање појачања, Q-прекидање (прекидање губитака), пражњење шупљине и закључавање мода.
Прекидач појачања генерише кратке импулсе модулацијом снаге пумпе. На пример, полупроводнички ласери са прекидачем појачања могу генерисати импулсе од неколико наносекунди до стотину пикосекунди модулацијом струје. Иако је енергија импулса ниска, ова метода је веома флексибилна, јер омогућава подесиву фреквенцију понављања и ширину импулса. Године 2018, истраживачи са Универзитета у Токију известили су о фемтосекундном полупроводничком ласеру са прекидачем појачања, што представља пробој у 40-годишњем техничком уском грлу.
Јаке наносекундне импулсе генерално генеришу Q-прекидани ласери, који се емитују у неколико кружних путовања у шупљини, а енергија импулса је у опсегу од неколико милиџула до неколико џула, у зависности од величине система. Пикосекундни и фемтосекундни импулси средње енергије (генерално испод 1 μJ) углавном се генеришу ласерима са закључаним модом. У ласерском резонатору постоји један или више ултракратких импулса који континуирано циклично функционишу. Сваки интракавитални импулс преноси импулс кроз излазно спојно огледало, а рефреквенција је генерално између 10 MHz и 100 GHz. Слика испод приказује фемтосекундни дисипативни солитон са потпуно нормалном дисперзијом (ANDi).уређај са влакнастим ласером, од којих се већина може изградити коришћењем стандардних Thorlabs компоненти (влакна, сочива, носача и стола за померање).
Техника пражњења шупљина може се користити заЛасери са Q-прекидачемда би се добили краћи импулси и ласери са закључаним модом да би се повећала енергија импулса са нижом рефреквенцијом.
Импулси у временском и фреквентном домену
Линеарни облик импулса са временом је генерално релативно једноставан и може се изразити Гаусовим и Сех² функцијама. Време импулса (такође познато као ширина импулса) се најчешће изражава вредношћу ширине пола висине (FWHM), односно ширином преко које је оптичка снага најмање половина вршне снаге; Q-прекидач ласер генерише наносекундне кратке импулсе кроз
Ласери са закључаним модом производе ултракратке импулсе (УСП) реда величине од десетина пикосекунди до фемтосекунди. Брза електроника може да мери само до десетина пикосекунди, а краћи импулси се могу мерити само чисто оптичким технологијама као што су аутокорелатори, FROG и SPIDER. Док наносекундни или дужи импулси једва мењају ширину импулса док путују, чак и на великим удаљеностима, на ултракратке импулсе може утицати низ фактора:
Дисперзија може довести до великог проширења импулса, али се може поново компресовати са супротном дисперзијом. Следећи дијаграм приказује како Thorlabs фемтосекундни компресор импулса компензује дисперзију микроскопа.
Нелинеарност генерално не утиче директно на ширину импулса, али проширује пропусни опсег, чинећи импулс подложнијим дисперзији током простирања. Било која врста влакана, укључујући и друге медије за појачање са ограниченим пропусним опсегом, може утицати на облик пропусног опсега или ултракратког импулса, а смањење пропусног опсега може довести до проширења у времену; Постоје и случајеви када ширина импулса јако цвркутастог импулса постаје краћа када спектар постане ужи.
Време објаве: 05. фебруар 2024.