Pultsu-maiztasunaren kontrolalaser pultsuen kontrol teknologia
1. Pultsu-maiztasunaren kontzeptuak, laser pultsu-tasak (Pultsuen Errepikapen-tasak) denbora-unitateko igorritako laser pultsuen kopuruari egiten dio erreferentzia, normalean Hertz-etan (Hz). Maiztasun handiko pultsuak errepikapen-tasa handiko aplikazioetarako egokiak dira, eta maiztasun baxuko pultsuak, berriz, energia handiko pultsu bakarreko zereginetarako.
2. Potentziaren, pultsu-zabaleraren eta maiztasunaren arteko erlazioa Laser-maiztasuna kontrolatu aurretik, potentziaren, pultsu-zabaleraren eta maiztasunaren arteko erlazioa azaldu behar da lehenik. Elkarrekintza konplexua dago laser-potentziaren, maiztasunaren eta pultsu-zabaleraren artean, eta parametroetako bat doitzeko, normalean beste bi parametroak kontuan hartu behar dira aplikazioaren efektua optimizatzeko.
3. Pultsu-maiztasunaren kontrol-metodo arruntak
a. Kanpoko kontrol moduak maiztasun-seinalea elikatze-iturritik kanpo kargatzen du, eta laser pultsuaren maiztasuna doitzen du karga-seinalearen maiztasuna eta betebehar-zikloa kontrolatuz. Horri esker, irteerako pultsua karga-seinalearekin sinkronizatu daiteke, kontrol zehatza behar duten aplikazioetarako egokia bihurtuz.
b. Barne-kontrol modua Maiztasun-kontrol seinalea unitatearen elikatze-iturrian integratuta dago, kanpoko seinale-sarrera gehigarririk gabe. Erabiltzaileek maiztasun finko integratua edo barne-kontrol maiztasun erregulagarria aukeratu dezakete malgutasun handiagoa lortzeko.
c. Erresonadorearen luzera doitzea edomodulatzaile elektro-optikoaLaseraren maiztasun-ezaugarriak erresonadorearen luzera doituz edo modulatzaile elektro-optiko bat erabiliz alda daitezke. Maiztasun handiko erregulazio-metodo hau askotan batez besteko potentzia handiagoa eta pultsu-zabalera laburragoak behar dituzten aplikazioetan erabiltzen da, hala nola laser mikromekanizazioan eta irudi medikoetan.
d. Modulatzaile akustiko-optikoa(AOM modulatzailea) laser pultsu kontrol teknologiaren pultsu maiztasuna kontrolatzeko tresna garrantzitsua da.AOM modulatzaileaEfektu akusto-optikoa erabiltzen du (hau da, soinu-uhinaren oszilazio-presio mekanikoak errefrakzio-indizea aldatzen du) laser izpia modulatzeko eta kontrolatzeko.
4. Barruko modulazio teknologia, kanpoko modulazioarekin alderatuta, barruko modulazioak energia handia eta potentzia maximoa modu eraginkorragoan sor ditzakepultsu laserraHona hemen barrunbe barruko modulazio teknika ohikoenak:
a. Irabazi-aldaketa Ponpaketa-iturria azkar modulatuz, irabazi-euskarriaren partikula-kopuruaren inbertsioa eta irabazi-koefizientea azkar ezartzen dira, erradiazio-tasa estimulatua gaindituz, eta ondorioz barrunbeko fotoien igoera handia eta pultsu laburreko laserra sortzen dira. Metodo hau bereziki ohikoa da erdieroale-laserretan, nanosegundoetatik hamarnaka pikosegundoetarainoko pultsuak sor ditzaketenak, hainbat gigahertzeko errepikapen-tasarekin, eta oso erabilia da datu-transmisio-tasa handiak dituzten komunikazio optikoen arloan.
Q etengailua (Q-switching) Q etengailuek laser barrunbean galera handiak sartuz feedback optikoa kentzen dute, ponpaketa prozesuak atalasearen gainetik partikula populazioaren alderantzikatzea ahalbidetuz, energia kopuru handia biltegiratuz. Ondorioz, barrunbeko galera azkar murrizten da (hau da, barrunbearen Q balioa handitzen da), eta feedback optikoa berriro aktibatzen da, biltegiratutako energia intentsitate handiko pultsu ultra-laburren moduan askatuz.
c. Modu-blokeatzeak pikosegundo edo femtosegundo mailako pultsu ultra-laburrak sortzen ditu laser barrunbeko modu longitudinal desberdinen arteko fase-erlazioa kontrolatuz. Modu-blokeatze teknologia modu-blokeatze pasiboan eta modu-blokeatze aktiboan banatzen da.
d. Barrunbearen hustuketa Erresonadorearen fotoietan energia metatuz, galera txikiko barrunbe-ispilu bat erabiliz fotoiak eraginkortasunez lotzeko, barrunbean galera txikiko egoera mantenduz denbora batez. Joan-etorriko ziklo baten ondoren, pultsu indartsua barrunbetik "isuri" egiten da barneko barrunbe-elementua azkar aldatuz, hala nola modulatzaile akusto-optiko bat edo obturadore elektro-optiko bat, eta pultsu-laser labur bat igortzen da. Q-kommutazioarekin alderatuta, barrunbea husteak nanosegundo batzuetako pultsu-zabalera mantendu dezake errepikapen-tasa handietan (adibidez, megahertz batzuk) eta pultsu-energia handiagoak ahalbidetzen ditu, batez ere errepikapen-tasa handiak eta pultsu laburrak behar dituzten aplikazioetarako. Beste pultsu-sorkuntza teknikekin konbinatuta, pultsu-energia are gehiago hobetu daiteke.
Pultsuaren kontrolalaserraprozesu konplexu eta garrantzitsua da, pultsu-zabaleraren kontrola, pultsu-maiztasunaren kontrola eta modulazio-teknika ugari barne hartzen dituena. Metodo horien hautaketa eta aplikazio arrazoizkoaren bidez, laserren errendimendua zehaztasunez doi daiteke aplikazio-eszenatoki desberdinen beharretara egokitzeko. Etorkizunean, material eta teknologia berrien etengabeko agerpenarekin, laserren pultsu-kontrolaren teknologiak aurrerapen gehiago ekarriko ditu eta garapena sustatuko dulaser teknologiazehaztasun handiago eta aplikazio zabalago baten norabidean.
Argitaratze data: 2025eko martxoaren 25a