Berezialaser ultra-azkarralehen zatia
Ultra-azkarraren propietate bereziaklaserrak
Laser ultra-azkarrek duten pultsu-iraupen ultra-laburrak propietate bereziak ematen dizkie sistema hauei, pultsu luzeko edo uhin jarraituko (CW) laserretatik bereizten dituztenak. Pultsu labur hori sortzeko, espektro-banda-zabalera zabala behar da. Pultsu-formak eta uhin-luzera zentralak iraupen jakin bateko pultsuak sortzeko behar den gutxieneko banda-zabalera zehazten dute. Normalean, erlazio hau denbora-banda-zabalera produktuaren (TBP) bidez deskribatzen da, ziurgabetasun-printzipiotik eratorria. Pultsu gaussiarraren TBP formula honek ematen du: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ pultsuaren 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 gutxitzen den heinean, pultsu hori sortzeko behar den banda-zabalera handitzen da. 1. irudiak hainbat pultsu-iraupen desberdin onartzeko behar den gutxieneko banda-zabalera erakusten du.
1. irudia: Onartzeko behar den gutxieneko banda-zabalera espektralalaser pultsuak10 ps-koa (berdea), 500 fs-koa (urdina) eta 50 fs-koa (gorria)
Laser ultra-azkarrei buruzko erronka teknikoak
Laser ultra-azkarrek duten banda-zabalera espektral zabala, potentzia maximoa eta pultsu-iraupen laburra behar bezala kudeatu behar dira zure sisteman. Askotan, erronka horiei aurre egiteko irtenbiderik errazenetako bat laserren espektro zabaleko irteera da. Iraganean pultsu luzeagoak edo uhin jarraituko laserrak erabili badituzu batez ere, baliteke zure osagai optikoen stockak ez islatzea edo transmititzea pultsu ultra-azkarrek duten banda-zabalera osoa.
Laser kalteen atalasea
Optika ultra-azkarrek laser-kalteen atalaseak (LDT) nabarmen desberdinak eta zailagoak dituzte gainditzeko, ohiko laser-iturriekin alderatuta. Optika horretarako hornituta dagoenean...nanosegundoko laser pultsatuak, LDT balioak normalean 5-10 J/cm2 ordenakoak dira. Optika ultraazkarretan, magnitude honetako balioak ia ez dira entzuten, LDT balioak <1 J/cm2 ordenakoak izateko aukera gehiago baitute, normalean 0,3 J/cm2-tik gertuago. LDT anplitudearen aldaketa nabarmena pultsu-iraupen desberdinen arabera pultsu-iraupenean oinarritutako laserren kalte-mekanismoaren emaitza da. Nanosegundoetako laserretarako edo luzeagoetarakolaser pultsatuak, kalteak eragiten dituen mekanismo nagusia berotze termikoa da. Estaldura eta substratu materialakgailu optikoakfotoi erasotzaileak xurgatu eta berotu. Horrek materialaren kristal-sarearen distortsioa eragin dezake. Hedapen termikoa, pitzadurak, urtzea eta sare-tentsioa dira hauen kalte termikoen mekanismo ohikoenak.laser iturriak.
Hala ere, laser ultra-azkarretan, pultsuaren iraupena bera laserretik sare materialerako bero-transferentziaren denbora-eskala baino azkarragoa da, beraz, efektu termikoa ez da laserrak eragindako kaltearen kausa nagusia. Horren ordez, laser ultra-azkarraren potentzia maximoak kalte-mekanismoa prozesu ez-linealetan eraldatzen du, hala nola fotoi anitzeko xurgapena eta ionizazioa. Horregatik, ezinezkoa da nanosegundoko pultsu baten LDT balorazioa pultsu ultra-azkarrarenera murriztea, kaltearen mekanismo fisikoa desberdina baita. Beraz, erabilera-baldintza berdinetan (adibidez, uhin-luzera, pultsuaren iraupena eta errepikapen-tasa), LDT balorazio nahikoa altua duen gailu optiko bat izango da zure aplikazio espezifikorako gailu optiko onena. Baldintza desberdinetan probatutako optikak ez dira sistemako optika berdinen benetako errendimenduaren ordezkari.
1. irudia: Laser bidez eragindako kalteen mekanismoak pultsu-iraupen desberdinekin
Argitaratze data: 2024ko ekainaren 24a