Контрола фреквенције импулсатехнологија контроле ласерских импулса
1. Концепт фреквенције импулса, брзина понављања импулса ласера (брзина понављања импулса) односи се на број ласерских импулса емитованих по јединици времена, обично у херцима (Hz). Импулси високе фреквенције су погодни за примене са високом фреквенцијом понављања, док су импулси ниске фреквенције погодни за задатке са једним импулсом високе енергије.
2. Однос између снаге, ширине импулса и фреквенције Пре контроле фреквенције ласера, прво се мора објаснити однос између снаге, ширине импулса и фреквенције. Постоји сложена интеракција између снаге ласера, фреквенције и ширине импулса, а подешавање једног од параметара обично захтева разматрање друга два параметра како би се оптимизовао ефекат примене.
3. Уобичајене методе контроле фреквенције импулса
а. Режим екстерне контроле учитава фреквентни сигнал изван напајања и подешава фреквенцију ласерског импулса контролом фреквенције и радног циклуса сигнала оптерећења. Ово омогућава синхронизацију излазног импулса са сигналом оптерећења, што га чини погодним за примене које захтевају прецизну контролу.
б. Режим интерне контроле Сигнал за контролу фреквенције је уграђен у напајање погона, без додатног екстерног улаза сигнала. Корисници могу да бирају између фиксне уграђене фреквенције или подесиве фреквенције интерне контроле за већу флексибилност.
ц. Подешавање дужине резонатора илиелектрооптички модулаторФреквентне карактеристике ласера могу се мењати подешавањем дужине резонатора или коришћењем електрооптичког модулатора. Овај метод високофреквентне регулације се често користи у применама које захтевају већу просечну снагу и краће ширине импулса, као што су ласерска микрообрада и медицинско снимање.
d. Акустооптички модулатор(АОМ модулатор) је важан алат за контролу фреквенције импулса технологије управљања ласерским импулсима.АОМ модулаторкористи акустооптички ефекат (то јест, механички осцилаторни притисак звучног таласа мења индекс преламања) да би модулирао и контролисао ласерски сноп.
4. Технологија интракавиталне модулације, у поређењу са спољашњом модулацијом, интракавитална модулација може ефикасније генерисати високу енергију, вршну снагупулсни ласерСледе четири уобичајене технике интракавиторне модулације:
а. Пребацивање појачања брзом модулацијом извора пумпе, инверзија броја честица медијума појачања и коефицијент појачања се брзо успостављају, прелазећи брзину стимулисаног зрачења, што резултира наглим повећањем фотона у резонатору и генерисањем кратког импулсног ласера. Ова метода је посебно уобичајена код полупроводничких ласера, који могу да произведу импулсе од наносекунди до десетина пикосекунди, са брзином понављања од неколико гигахерца, и широко се користи у области оптичких комуникација са високим брзинама преноса података.
Q прекидач (Q-прекидање) Q прекидачи сузбијају оптичку повратну спрегу увођењем великих губитака у ласерску шупљину, омогућавајући процесу пумпања да произведе обртање популације честица далеко изнад прага, складиштећи велику количину енергије. Након тога, губитак у шупљини се брзо смањује (то јест, Q вредност шупљине се повећава), а оптичка повратна спрега се поново укључује, тако да се складиштена енергија ослобађа у облику ултракратких импулса високог интензитета.
ц. Закључавање модова генерише ултракратке импулсе пикосекундног или чак фемтосекундног нивоа контролишући фазни однос између различитих лонгитудиналних модова у ласерској шупљини. Технологија закључавања модова је подељена на пасивно закључавање модова и активно закључавање модова.
д. Пражњење шупљине Чувањем енергије у фотонима у резонатору, коришћењем огледала шупљине са малим губицима за ефикасно везивање фотона, одржавајући стање малих губитака у шупљини током одређеног временског периода. Након једног циклуса кружног путовања, јак импулс се „избацује“ из шупљине брзим пребацивањем унутрашњег елемента шупљине, као што је акустооптички модулатор или електрооптички затварач, и емитује се кратки импулсни ласер. У поређењу са Q-прекидањем, пражњење шупљине може одржати ширину импулса од неколико наносекунди при високим брзинама понављања (као што је неколико мегахерца) и омогућити веће енергије импулса, посебно за примене које захтевају високе брзине понављања и кратке импулсе. У комбинацији са другим техникама генерисања импулса, енергија импулса се може додатно побољшати.
Контрола импулсаласерје сложен и важан процес који укључује контролу ширине импулса, контролу фреквенције импулса и многе технике модулације. Разумним избором и применом ових метода, перформансе ласера могу се прецизно подесити како би се задовољиле потребе различитих сценарија примене. У будућности, са сталним појављивањем нових материјала и нових технологија, технологија контроле импулса ласера ће довести до нових продора и промовисати развој...ласерска технологијау правцу веће прецизности и шире примене.
Време објаве: 25. март 2025.