Прегледпулсни ласери
Најдиректнији начин генерисањаласеримпулса је додавање модулатора на спољашњост континуираног ласера.Овај метод може произвести најбржи пикосекундни пулс, иако једноставан, али расипање светлосне енергије и вршне снаге не могу премашити континуирану светлосну снагу.Због тога је ефикаснији начин за генерисање ласерских импулса модулација у ласерској шупљини, складиштење енергије у време искључења низа импулса и његово ослобађање у време укључења.Четири уобичајене технике које се користе за генерисање импулса кроз ласерску модулацију шупљине су преклапање појачања, К-прекидање (прекидање губитка), пражњење шупљине и закључавање мода.
Прекидач појачања генерише кратке импулсе модулацијом снаге пумпе.На пример, полупроводнички ласери са комутацијом појачања могу генерисати импулсе од неколико наносекунди до стотину пикосекунди модулацијом струје.Иако је енергија импулса ниска, овај метод је веома флексибилан, као што је омогућавање подесиве фреквенције понављања и ширине импулса.Истраживачи са Универзитета у Токију су 2018. пријавили фемтосекундни полупроводнички ласер са комутацијом појачања, што представља пробој у 40-годишњем техничком уском грлу.
Снажне наносекундне импулсе генерално генеришу ласери са преклопним К, 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 (обично испод 1 μЈ) се углавном генеришу ласерима са закључавањем мода.У ласерском резонатору постоји један или више ултракратких импулса који непрекидно круже.Сваки импулс унутар шупљине преноси импулс кроз излазно огледало за спајање, а фреквенција је генерално између 10 МХз и 100 ГХз.Слика испод приказује фемтосекунду дисипативног солитона потпуно нормалне дисперзије (АНДи).фибер ласер уређај, од којих се већина може направити коришћењем Тхорлабс стандардних компоненти (влакна, сочива, носач и сто за померање).
Техника пражњења шупљине може се користити заК-свитцх ласерсза добијање краћих импулса и ласера са закључавањем мода за повећање енергије импулса са нижом фреквенцијом.
Импулси у временском и фреквентном домену
Линеарни облик импулса са временом је генерално релативно једноставан и може се изразити Гаусовим и сецх² функцијама.Време импулса (познато и као ширина импулса) се најчешће изражава вредношћу ширине половине висине (ФВХМ), односно ширином преко које је оптичка снага најмање половина вршне снаге;К-свитцхед ласер генерише кратке наносекундне импулсе
Ласери са закључавањем мода производе ултра-кратке импулсе (УСП) реда величине десетина пикосекунди до фемтосекунди.Електроника велике брзине може да мери само десетине пикосекунди, а краћи импулси се могу мерити само помоћу чисто оптичких технологија као што су аутокорелатори, ЖАБА и СПИДЕР.Док наносекундни или дужи импулси једва мењају своју 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 супротном дисперзијом.Следећи дијаграм показује како Тхорлабс фемтосекундни пулсни компресор компензује дисперзију микроскопа.
Нелинеарност генерално не утиче директно на ширину импулса, али проширује пропусни опсег, чинећи импулс подложнијим дисперзији током ширења.Било која врста влакана, укључујући друге медије за појачавање са ограниченим пропусним опсегом, може утицати на облик пропусног опсега или ултра-кратког импулса, а смањење пропусног опсега може довести до проширења у времену;Постоје и случајеви када ширина импулса снажно чирпираног импулса постаје краћа када се спектар ужи.
Време поста: Феб-05-2024