Pultsu-zabaleraren kontrolalaser pultsuen kontrolateknologia
Laserren pultsu-kontrola lotura nagusietako bat dalaser teknologia, eta horrek zuzenean eragiten dio laserraren errendimenduari eta aplikazio-efektuari. Lan honek pultsu-zabaleraren kontrola, pultsu-maiztasunaren kontrola eta lotutako modulazio-teknologia modu sistematikoan aztertuko ditu, eta profesionala, integrala eta logikoa izaten saiatuko da.
1. Pultsu-zabaleraren kontzeptua
Laserren pultsu-zabalerak laser pultsuaren iraupenari egiten dio erreferentzia, eta hau laser irteeraren denbora-ezaugarriak deskribatzeko parametro gakoa da. Pultsu ultra-laburretako laserrentzat (nanosegundo, pikosegundo eta femtosegundoko laserrak adibidez), zenbat eta laburragoa izan pultsu-zabalera, orduan eta handiagoa izango da potentzia maximoa eta txikiagoa izango da efektu termikoa, eta hori egokia da mekanizazio zehatzerako edo ikerketa zientifikorako.
2. Laser pultsuaren zabaleran eragina duten faktoreak Laserren pultsuaren zabaleran hainbat faktorek eragiten dute, batez ere alderdi hauek barne:
a. Irabazi-euskarriaren ezaugarriak. Irabazi-euskarri mota desberdinek energia-mailaren egitura eta fluoreszentzia-bizitza bereziak dituzte, eta horrek zuzenean eragiten dio laser pultsuaren sorkuntzari eta pultsu-zabalerari. Adibidez, egoera solidoko laserrak, Nd:YAG kristalak eta Ti:Zafiro kristalak ohiko egoera solidoko laser-euskarriak dira. Gas-laserrek, hala nola karbono dioxidozko (CO₂) laserrek eta helio-neon (HeNe) laserrek, normalean pultsu nahiko luzeak sortzen dituzte beren egitura molekularra eta egoera kitzikatuaren propietateengatik; Erdieroale-laserrek, eramaileen birkonbinazio-denbora kontrolatuz, nanosegundoetatik pikosegundoetara bitarteko pultsu-zabalerak lor ditzakete.
Laser barrunbearen diseinuak eragin handia du pultsuaren zabaleran, besteak beste: barrunbearen luzerak, laser barrunbearen luzerak argiak barrunbean behin eta berriz bidaiatzeko behar duen denbora zehazten du, barrunbe luzeago batek pultsuaren zabalera luzeagoa ekarriko du, barrunbe laburrago batek, berriz, pultsu ultra-laburren sorrerarako egokia da; Islapetantza: Islapetantza handiko islatzaile batek fotoi-dentsitatea handitu dezake barrunbean, eta horrela irabazi-efektua hobetu, baina islapetantza handiegia izateak barrunbean galerak handitu eta pultsuaren zabaleraren egonkortasunari eragin diezaioke; Irabazi-euskarriaren posizioak eta barrunbean irabazi-euskarriaren posizioak ere eragina izango dute fotoiaren eta irabazi-euskarriaren arteko interakzio-denboran, eta gero pultsuaren zabaleran.
c. Q-switching teknologia eta modua blokeatzeko teknologia bi bide garrantzitsu dira pultsu laser irteera eta pultsu zabalera erregulatzeko.
d. Ponpa iturria eta ponpa modua Ponpa iturriaren potentzia-egonkortasunak eta ponpa moduaren aukeraketak ere eragin handia dute pultsu-zabaleran.
3. Pultsu-zabalera kontrolatzeko metodo arruntak
a. Laserraren funtzionamendu modua aldatu: laserraren funtzionamendu moduak zuzenean eragingo dio pultsuaren zabalerari. Pultsuaren zabalera parametro hauek doituz kontrola daiteke: ponpaketa iturriaren maiztasuna eta intentsitatea, ponpaketa iturriaren energia sarrera eta irabazi-inguruneko partikula populazioaren inbertsio maila; Irteerako lentearen islagarritasunak erresonadorearen feedback eraginkortasuna aldatzen du, eta horrela pultsuen eraketa prozesuan eragiten du.
b. Pultsuaren forma kontrolatzea: zeharka pultsuaren zabalera doitzea laser pultsuaren forma aldatuz.
c. Korronte-modulazioa: Elikatze-iturriaren irteerako korrontea aldatuz, laser-inguruneko energia elektronikoen mailen banaketa erregulatu, eta ondoren pultsu-zabalera aldatuz. Metodo honek erantzun-abiadura azkarra du eta doikuntza azkarra behar duten aplikazio-eszenatokietarako egokia da.
d. Kommutazio-modulazioa: laserraren kommutazio-egoera kontrolatuz pultsu-zabalera doitzeko.
e. Tenperaturaren kontrola: tenperatura aldaketek laserraren elektroi-energia mailaren egituran eragina izango dute, eta horrela, zeharka pultsuaren zabaleran eragingo dute.
f. Erabili modulazio-teknologia: Modulazio-teknologia pultsu-zabalera zehaztasunez kontrolatzeko modu eraginkorra da.
Laser modulazioaTeknologia laserra eramaile gisa erabiltzen duen eta informazioa bertan kargatzen duen teknologia da. Laserrarekiko harremanaren arabera, barne-modulazioan eta kanpoko-modulazioan bana daiteke. Barne-modulazioa modulazio-moduari egiten dio erreferentzia, non seinale modulatua laser oszilazio-prozesuan kargatzen den laser oszilazio-parametroak aldatzeko eta, horrela, laser irteerako ezaugarriak aldatzeko. Kanpo-modulazioa modulazio-moduari egiten dio erreferentzia, non modulazio-seinalea laserra eratu ondoren gehitzen den, eta irteerako laser propietateak laserraren oszilazio-parametroak aldatu gabe aldatzen diren.
Modulazio teknologia eramaileen modulazio formen arabera ere sailka daiteke, besteak beste, modulazio analogikoa, pultsu modulazioa, modulazio digitala (pultsu kode modulazioa); Modulazio parametroen arabera, intentsitate modulazioan eta fase modulazioan banatzen da.
Intentsitate modulatzaileaPultsuaren zabalera laser argiaren intentsitatearen aldaketa doituz kontrolatzen da.
Fase-modulatzaileaPultsuaren zabalera argi-uhinaren fasea aldatuz doitzen da.
Fase-blokeatutako anplifikagailua: Fase-blokeatutako anplifikagailuaren modulazioaren bidez, laser pultsuaren zabalera zehaztasunez doi daiteke.
Argitaratze data: 2025eko martxoaren 24a