Visió general delàsers polsats
La manera més directa de generarlàserEls polsos són afegir un modulador a la part exterior del làser continu. Aquest mètode pot produir el pols picosegon més ràpid, tot i que és senzill, però la llum de la llum i la potència màxima no poden superar la potència de llum contínua. Per tant, una manera més eficient de generar polsos làser és modular-se a la cavitat làser, emmagatzemar energia en temps fora del tren de pols i alliberar-lo puntualment. Les quatre tècniques comunes que s’utilitzen per generar polsos mitjançant la modulació de la cavitat làser són el canvi de guany, el commutador Q (commutació de pèrdues), el buidatge de la cavitat i el bloqueig del mode.
L’interruptor de guany genera polsos curts modulant la potència de la bomba. Per exemple, els làsers commutats per guanys de semiconductors poden generar polsos des d’uns quants nanosegons fins a un centenar de picosegons mitjançant la modulació actual. Tot i que l’energia del pols és baixa, aquest mètode és molt flexible, com ara proporcionar una freqüència de repetició regulable i l’amplada del pols. El 2018, els investigadors de la Universitat de Tòquio van denunciar un làser de semiconductors commutats per guanys femtosegons, que representava un avenç en un coll d’ampolla tècnic de 40 anys.
Els polsos forts nanosegons es generen generalment per làsers commutats Q, que s’emeten en diversos viatges rodons a la cavitat, i l’energia del pols es troba en el rang de diversos mil·lius a diversos joules, segons la mida del sistema. L’energia mitjana (generalment per sota d’1 μJ) picosegond i els polsos femtosegons es generen principalment per làsers bloquejats en mode. Hi ha un o més polsos d’ultrashort al ressonador làser que es cicle contínuament. Cada pols d’intracavitat transmet un pols a través del mirall d’acoblament de sortida i la refreqüència es troba generalment entre 10 MHz i 100 GHz. La figura següent mostra una dispersió completament normal (Andi) Soliton Femtosegondispositiu làser de fibra, la majoria dels quals es poden crear mitjançant components estàndard Thorlabs (fibra, lent, munt i taula de desplaçament).
Es pot utilitzar la tècnica de buidatge de cavitatLàsers commutats QPer obtenir polsos més curts i làsers bloquejats en mode per augmentar l’energia del pols amb una refreqüència inferior.
Els polsos de domini de temps i freqüència
La forma lineal del pols amb el temps és generalment relativament senzilla i es pot expressar per funcions gaussianes i sech². El temps de pols (també conegut com a amplada de pols) s’expressa més sovint pel valor d’amplada de mitja alçada (FWHM), és a dir, l’amplada a través de la qual la potència òptica és almenys la meitat de la potència màxima; El làser commutat Q genera polsos curts nanosegons
Els làsers bloquejats en mode produeixen polsos ultra-curts (USP) en l'ordre de desenes de picosegons a femtosegons. L’electrònica d’alta velocitat només pot mesurar fins a desenes de picosegons, i els polsos més curts només es poden mesurar amb tecnologies purament òptiques com ara autocorreladors, granota i aranya. Si bé els polsos nanosegons o més llargs gairebé no canvien l’amplada del pols a mesura que viatgen, fins i tot a llargues distàncies, els polsos d’ultra-curts poden veure’s afectats per diversos factors:
La dispersió pot donar lloc a una gran ampliació de pols, però es pot recomprimir amb la dispersió contrària. El diagrama següent mostra com el compressor de pols femtosegona Thorlabs compensa la dispersió del microscopi.
La no linealitat generalment no afecta directament l’amplada del pols, però amplia l’ample de banda, fent que el pols sigui més susceptible de dispersió durant la propagació. Qualsevol tipus de fibra, inclosos altres suports de guany amb amplada de banda limitada, pot afectar la forma de l’ample de banda o el pols d’ultra-curt, i una disminució de l’ample de banda pot comportar un eixamplament en el temps; També hi ha casos en què l’amplada del pols del pols fortament chirped es fa més curta quan l’espectre es fa més estret.
Posada Posada: 05-2024 de febrer