Bakarralaser ultraazkarlehen zatia
Ultraazkarren propietate bereziaklaserrak
Laser ultraazkarren pultsu ultralaburreko iraupenari esker, sistema hauei pultsu luzeko edo uhin jarraituko (CW) laserretatik bereizten diren propietate bereziak ematen dizkie. Hain pultsu laburra sortzeko, espektro zabaleko banda-zabalera behar da. Pultsuaren formak eta erdiko uhin-luzerak iraupen jakin bateko pultsuak sortzeko behar den banda zabalera minimoa zehazten dute. Normalean, erlazio hori denbora-banda zabalera produktuaren (TBP) arabera deskribatzen da, ziurgabetasun printzipiotik eratorritakoa. Gaussaren pultsuaren TBP formula honen bidez ematen da:TBPGaussian=ΔτΔν≈0,441
Δτ pultsuen iraupena da eta Δv maiztasun banda-zabalera. Funtsean, ekuazioak erakusten du alderantzizko erlazioa dagoela espektroaren banda-zabaleraren eta pultsuaren iraupenaren artean, hau da, pultsuaren iraupena txikiagotzen den heinean, pultsu hori sortzeko behar den banda zabalera handitzen da. 1. irudiak pultsuen iraupen desberdinetarako behar den gutxieneko banda-zabalera erakusten du.
1. irudia: eusteko behar den banda-zabalera espektral minimoalaser pultsuak10 ps (berdea), 500 fs (urdina) eta 50 fs (gorria)
Laser ultraazkarren erronka teknikoak
Laser ultraazkarren banda-zabalera espektral zabala, potentzia gailurra eta pultsu iraupen laburra behar bezala kudeatu behar dira zure sisteman. Askotan, erronka horietarako irtenbiderik errazenetako bat laserren espektro zabaleko irteera da. Iraganean pultsu luzeagoak edo uhin etengabeko laserrak erabili badituzu nagusiki, baliteke lehendik duzun osagai optikoen stockak ezin izatea pultsu ultraazkarren banda-zabalera osoa islatu edo transmititu.
Laser kaltearen atalasea
Optika ultraazkarrak laserren kalte-atalaseak (LDT) nabarmen desberdinak eta nabigatzeko zailagoak ditu laser-iturri konbentzionalagoekin alderatuta. Optika ematen deneannanosegundo pultsudun laserrak, LDT balioak 5-10 J/cm2 bitartekoak izan ohi dira. Optika ultraazkarrentzat, magnitude horretako balioak ia ez dira entzuten, LDT balioak <1 J/cm2-ren ordenan egotea litekeena baita, normalean 0,3 J/cm2-tik gertuago egotea. Pultsu iraupen desberdinetan LDT anplitudearen aldakuntza esanguratsua pultsu iraupenetan oinarritutako laser kaltearen mekanismoaren ondorioa da. Nanosegundoko laserretarako edo gehiagorakopultsatuko laserrak, kalteak eragiten dituen mekanismo nagusia berokuntza termikoa da. Estaldura- eta substratu-materialakgailu optikoakintzidenteko fotoiak xurgatu eta berotu. Horrek materialaren kristal-sarearen distortsioa ekar dezake. Hedapen termikoa, pitzadura, urtzea eta sarearen tentsioa dira hauen kalte termiko ohiko mekanismoak.laser iturriak.
Hala ere, laser ultraazkarretarako, pultsuaren iraupena bera laserretik material-sarerako bero-transferentziaren denbora-eskala baino azkarragoa da, beraz, efektu termikoa ez da laserek eragindako kalteen kausa nagusia. Horren ordez, laser ultraazkarren potentzia gailurrak kalte-mekanismoa prozesu ez-linealetan bihurtzen du, hala nola fotoi anitzeko xurgapena eta ionizazioa. Horregatik ez da posible nanosegundoko pultsu baten LDT balorazioa pultsu ultraazkar baten izatera murriztea, kaltearen mekanismo fisikoa ezberdina delako. Beraz, erabilera-baldintza berdinetan (adibidez, uhin-luzera, pultsuaren iraupena eta errepikapen-abiadura), LDT balorazio nahiko altua duen gailu optiko bat izango da zure aplikazio zehatzerako gailu optikorik onena. Baldintza ezberdinetan probatutako optikak ez dira sistemako optika beraren benetako errendimenduaren adierazgarri.
1. Irudia: Pultsu iraupen desberdinekin laser bidez eragindako kaltearen mekanismoak
Argitalpenaren ordua: 2024-06-24