Unigrywlaser tra chyflymrhan un
Priodweddau unigryw tra chyflymlaserau
Mae hyd curiad byr iawn laserau gwibgyswllt yn rhoi priodweddau unigryw i'r systemau hyn sy'n eu gwahaniaethu oddi wrth laserau pwls hir neu don barhaus (CW). Er mwyn cynhyrchu pwls mor fyr, mae angen lled band sbectrwm eang. Mae siâp curiad y galon a'r donfedd ganolog yn pennu'r lled band lleiaf sydd ei angen i gynhyrchu corbys o hyd penodol. Yn nodweddiadol, disgrifir y berthynas hon yn nhermau'r cynnyrch lled band amser (TBP), sy'n deillio o'r egwyddor ansicrwydd. Mae TBP y curiad Gaussian yn cael ei roi gan y fformiwla ganlynol: TBPGaussian = ΔτΔν≈0.441
Δτ yw hyd curiad y galon ac Δv yw'r lled band amledd. Yn ei hanfod, mae'r hafaliad yn dangos bod perthynas wrthdro rhwng lled band sbectrwm a hyd curiad y galon, sy'n golygu wrth i hyd y curiad leihau, mae'r lled band sydd ei angen i gynhyrchu'r curiad hwnnw yn cynyddu. Mae Ffigur 1 yn dangos y lled band lleiaf sydd ei angen i gynnal nifer o wahanol gyfnodau curiad y galon.
Ffigur 1: Lled band sbectrol lleiaf sydd ei angen i gynnalcorbys lasero 10 ps (gwyrdd), 500 fs (glas), a 50 fs (coch)
Heriau technegol laserau tra chyflym
Rhaid rheoli lled band sbectrol eang, pŵer brig, a hyd pwls byr laserau gwibgyswllt yn gywir yn eich system. Yn aml, un o'r atebion symlaf i'r heriau hyn yw allbwn sbectrwm eang laserau. Os ydych chi wedi defnyddio laserau pwls neu don barhaus hwy yn y gorffennol yn bennaf, efallai na fydd eich stoc bresennol o gydrannau optegol yn gallu adlewyrchu na throsglwyddo lled band llawn curiadau gwibgyswllt.
Trothwy difrod laser
Mae gan opteg tra chyflym hefyd gryn dipyn yn wahanol ac yn anos eu llywio trwy drothwyon difrod laser (LDT) o gymharu â ffynonellau laser mwy confensiynol. Pan ddarperir ar gyfer opteglaserau pwls nanosecond, mae gwerthoedd LDT fel arfer tua 5-10 J/cm2. Ar gyfer opteg gwibgyswllt, mae bron yn ddieithr i werthoedd o’r maint hwn, gan fod gwerthoedd LDT yn fwy tebygol o fod ar y drefn <1 J/cm2, fel arfer yn agosach at 0.3 J/cm2. Mae'r amrywiad sylweddol o osgled LDT o dan wahanol gyfnodau curiad y galon yn ganlyniad i fecanwaith difrod laser yn seiliedig ar hyd curiad y galon. Ar gyfer laserau nanosecond neu hirachlaserau pwls, y prif fecanwaith sy'n achosi difrod yw gwresogi thermol. Mae deunyddiau cotio a swbstrad ydyfeisiau optegolamsugno'r ffotonau digwyddiad a'u cynhesu. Gall hyn arwain at ystumio dellt grisial y deunydd. Ehangu thermol, cracio, toddi a straen dellt yw'r mecanweithiau difrod thermol cyffredin o'r rhainffynonellau laser.
Fodd bynnag, ar gyfer laserau tra chyflym, mae hyd y pwls ei hun yn gyflymach na'r raddfa amser o drosglwyddo gwres o'r laser i'r dellt materol, felly nid yr effaith thermol yw prif achos difrod a achosir gan laser. Yn lle hynny, mae pŵer brig y laser tra-gyflym yn trawsnewid y mecanwaith difrod yn brosesau aflinol fel amsugno aml-ffoton ac ïoneiddiad. Dyna pam nad yw'n bosibl cyfyngu'r sgôr LDT ar gyfer pwls nanosecond i guriad curiad cyflym iawn, oherwydd bod mecanwaith ffisegol y difrod yn wahanol. Felly, o dan yr un amodau defnyddio (ee, tonfedd, hyd curiad y galon, a chyfradd ailadrodd), dyfais optegol gyda sgôr LDT digon uchel fydd y ddyfais optegol orau ar gyfer eich cais penodol. Nid yw opteg a brofir o dan amodau gwahanol yn gynrychioliadol o berfformiad gwirioneddol yr un opteg yn y system.
Ffigur 1: Mecanweithiau difrod a achosir gan laser gyda gwahanol gyfnodau curiad y galon
Amser postio: Mehefin-24-2024