Адзінызвышхуткасны лазерчастка першая
Унікальныя ўласцівасці звышхуткагалазеры
Ультра-кароткая працягласць імпульсу звышхуткага лазераў дае гэтым сістэм унікальныя ўласцівасці, якія адрозніваюць іх ад лазераў з доўгатэрміновым імпульсам або бесперапыннай хвалі (CW). Для таго, каб стварыць такі кароткі імпульс, неабходна шырокая прапускная здольнасць спектру. Форма імпульсу і цэнтральная даўжыня хвалі вызначаюць мінімальную прапускную здольнасць, неабходную для стварэння імпульсаў пэўнай працягласці. Звычайна гэтая сувязь апісана з пункту гледжання прадукту прапускання часу (TBP), які вынікае з прынцыпу нявызначанасці. TBP Гаўсавага імпульсу задаецца наступнай формулай: tbpgaussian = Δτδν≈0.441
Δτ - працягласць імпульсу, а ΔV - прапускная здольнасць частоты. Па сутнасці, раўнанне паказвае, што існуе зваротная сувязь паміж прапускной здольнасцю спектру і працягласцю імпульсу, гэта значыць, што па меры памяншэння працягласці імпульсу прапускная здольнасць, неабходная для генерацыі, які імпульс павялічваецца. Малюнак 1 ілюструе мінімальную прапускную здольнасць, неабходную для падтрымкі некалькіх розных працягласць імпульсу.
Малюнак 1: Мінімальная спектральная прапускная здольнасць, неабходная для падтрымкілазерныя імпульсыз 10 пс (зялёны), 500 Fs (сіні) і 50 Fs (чырвоны)
Тэхнічныя праблемы звышхуткага лазераў
У вашай сістэме неабходна правільна кіраваць шырокай спектральнай прапускной здольнасцю, пікавай магутнасцю і кароткай працягласцю імпульсу звышхуткай лазеры. Часта адным з найпростых рашэнняў гэтых праблем з'яўляецца шырокі спектр выхаду лазераў. Калі вы ў асноўным выкарыстоўвалі больш працяглыя імпульсныя або бесперапынныя хвалічныя лазеры ў мінулым, ваш існуючы запас аптычных кампанентаў можа не ў стане адлюстроўваць або перадаваць поўную прапускную здольнасць звышхуткага імпульсаў.
Парог лазернага пашкоджання
Ультрафільявая оптыка таксама значна адрозніваецца і складаней перамяшчацца па парогах пашкоджання лазера (LDT) у параўнанні з больш звычайнымі лазернымі крыніцамі. Калі прадугледжана оптыкаНанасекундныя імпульсныя лазеры, Значэнні LDT звычайна знаходзяцца ў парадку 5-10 Дж/см2. Для звышхуткай оптыкі значэнні такой велічыні практычна нечуваныя, паколькі значэнні LDT, хутчэй за ўсё, будуць у парадку <1 j/см2, звычайна бліжэй да 0,3 Дж/см2. Значная разнастайнасць амплітуды ЛДТ пры розных працягласці імпульсу з'яўляецца вынікам механізму лазернага пашкоджання на аснове працягласці імпульсу. Для нанасекундных лазераў альбо даўжэйІмпульсныя лазеры, галоўны механізм, які наносіць шкоду, - гэта цеплавы нагрэў. Матэрыялы пакрыцця і субстратаАптычныя прыладыпаглынайце падаючыя фатоны і нагрэйце іх. Гэта можа прывесці да скажэння крыштальнай рашоткі матэрыялу. Цеплавое пашырэнне, парэпанне, плаўленне і рашоткі - гэта распаўсюджаныя механізмы цеплавых пашкоджанняў іхЛазерныя крыніцы.
Аднак для звышхуткага лазераў працягласць імпульсу хуткая, чым часовая шкала перадачы цяпла ад лазера да матэрыяльнай рашоткі, таму цеплавы эфект не з'яўляецца асноўнай прычынай пашкоджання лазера. Замест гэтага пікавая магутнасць звышхуткага лазернага пераўтварэння механізму пашкоджанняў у нелінейныя працэсы, такія як паглынанне і іянізацыя шматразовага. Менавіта таму немагчыма проста звузіць рэйтынг ЛДТ нанасекунднага імпульсу да звышхуткага імпульсу, паколькі фізічны механізм пашкоджанняў адрозніваецца. Такім чынам, пры тых жа ўмовах выкарыстання (напрыклад, даўжыня хвалі, працягласць імпульсу і хуткасць паўтарэння), аптычнае прылада з досыць высокім рэйтынгам LDT стане лепшым аптычным прыладай для вашага канкрэтнага прыкладання. Оптыка, правераная ў розных умовах, не прадстаўляюць фактычную прадукцыйнасць адной оптыкі ў сістэме.
Малюнак 1: Механізмы, выкліканае лазерным пашкоджаннем з рознай працягласцю імпульсу
Час пасля: чэрвеня-24-2024