개요펄스 레이저
생성하는 가장 직접적인 방법원자 램프펄스는 연속 레이저 외부에 변조기를 추가하는 것입니다. 이 방법은 단순하지만 스토리 광 에너지와 피크 전력은 연속 광 전력을 초과 할 수는 없지만 가장 빠른 피코 초 펄스를 생성 할 수 있습니다. 따라서, 레이저 펄스를 생성하는보다 효율적인 방법은 레이저 캐비티에서 조절하여 펄스 트레인의 오프 타임에 에너지를 저장하고 정시에 방출하는 것입니다. 레이저 캐비티 변조를 통해 펄스를 생성하는 데 사용되는 4 가지 일반적인 기술은 스위칭, Q 스위치 (손실 스위칭), 공동 비우기 및 모드 잠금입니다.
게인 스위치는 펌프 전원을 조절하여 짧은 펄스를 생성합니다. 예를 들어, 반도체 게인 스위치 레이저는 전류 변조에 의해 몇 나노 초에서 백 피코 초까지 펄스를 생성 할 수 있습니다. 펄스 에너지는 낮지만이 방법은 조정 가능한 반복 주파수 및 펄스 폭을 제공하는 것과 같이 매우 유연합니다. 2018 년에 도쿄 대학의 연구원들은 40 년의 기술 병목 현상으로 돌파구를 나타내는 펨토초 게인 송전기 반도체 레이저를보고했습니다.
강한 나노 초 펄스는 일반적으로 Q- 스위치 레이저에 의해 생성되며,이 레이저는 공동의 여러 라운드 트립에서 방출되며, 펄스 에너지는 시스템의 크기에 따라 여러 밀리 줄의 범위에 있습니다. 중간 에너지 (일반적으로 1 μJ 미만) 피코 초 및 펨토초 펄스는 주로 모드 로킹 된 레이저에 의해 생성됩니다. 레이저 공진기에는 연속적으로 순환하는 하나 이상의 울트라 요트 펄스가 있습니다. 각각의 intracavity 펄스는 출력 커플 링 미러를 통해 펄스를 전달하고, refrequence는 일반적으로 10MHz와 100GHz 사이입니다. 아래 그림은 완전히 정상적인 분산 (ANDI) 소산 솔리톤 펨토초를 보여줍니다.섬유 레이저 장치, 대부분은 ThorLabs 표준 구성 요소 (섬유, 렌즈, 마운트 및 변위 테이블)를 사용하여 구축 할 수 있습니다.
캐비티 비우기 기술을 사용할 수 있습니다Q 스위치 레이저더 짧은 펄스 및 모드 잠금 레이저를 얻기 위해 더 낮은 refrequence로 펄스 에너지를 증가시킵니다.
시간 도메인 및 주파수 도메인 펄스
시간에 따른 펄스의 선형 모양은 일반적으로 비교적 단순하며 가우스 및 SECH² 기능으로 표현할 수 있습니다. 펄스 시간 (펄스 폭이라고도 함)은 가장 일반적으로 반 높이 너비 (FWHM) 값, 즉 광 전력이 최소 절반의 피크 전력 인 폭으로 표현됩니다. Q 스위치 레이저는 나노 초 짧은 펄스를 생성합니다
모드 로킹 된 레이저는 수십 피코 초에서 펨토초 내지 순서대로 초고동 펄스 (USP)를 생성합니다. 고속 전자 장치는 최대 수십 피코 초만 측정 할 수 있으며, 더 짧은 펄스는 자기 상관기, 개구리 및 스파이더와 같은 순수한 광학 기술로만 측정 할 수 있습니다. 나노 초 또는 더 긴 펄스는 여행 할 때 맥박 너비를 거의 변화시키지 않지만 장거리에도 불구하고 초현실적 인 펄스는 다양한 요인에 영향을받을 수 있습니다.
분산은 큰 펄스 확장을 초래할 수 있지만 반대 분산으로 다시 압축 될 수 있습니다. 다음 다이어그램은 토르 랩스 펨토초 펄스 압축기가 현미경 분산을 보상하는 방법을 보여줍니다.
비선형 성은 일반적으로 펄스 폭에 직접적인 영향을 미치지 않지만 대역폭을 넓히므로 펄스가 전파 동안 분산에 더 취약합니다. 대역폭이 제한된 기타 게인 매체를 포함한 모든 유형의 섬유는 대역폭 또는 초고준 펄스의 모양에 영향을 줄 수 있으며 대역폭의 감소는 시간의 확대로 이어질 수 있습니다. 스펙트럼이 좁아지면 강하게 삐걱 거리는 맥박의 펄스 폭이 더 짧아지는 경우도 있습니다.
시간 후 : 2 월 -05-2024