ස්පන්දන ලේසර් පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණය

පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණයස්පන්දන ලේසර්

උත්පාදනය කිරීමට වඩාත්ම සෘජු මාර්ගයලේසර්ස්පන්දන යනු අඛණ්ඩ ලේසර් පිටතින් මොඩියුලේටරයක් ​​එකතු කිරීමයි. මෙම ක්‍රමය මඟින් වේගවත්ම පිකෝතත්පර ස්පන්දනය නිපදවිය හැක, නමුත් සරල වුවත් අපතේ යන ආලෝක ශක්තිය සහ උපරිම බලය අඛණ්ඩ ආලෝක බලය ඉක්මවා යා නොහැක. එබැවින්, ලේසර් ස්පන්දන උත්පාදනය කිරීමට වඩාත් කාර්යක්ෂම ක්‍රමයක් නම්, ලේසර් කුහරය තුළ මොඩියුලේට් කිරීම, ස්පන්දන දුම්රියෙන් බැහැර වේලාවේදී ශක්තිය ගබඩා කිරීම සහ නියමිත වේලාවට එය මුදා හැරීමයි. ලේසර් කුහර මොඩියුලේෂන් හරහා ස්පන්දන උත්පාදනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන පොදු ශිල්පීය ක්‍රම හතර වන්නේ ගේන් ස්විචින්, Q-ස්විචින් (අලාභය මාරු කිරීම), කුහරය හිස් කිරීම සහ මාදිලිය-අගුලු දැමීමයි.

පොම්ප බලය මොඩියුලේට් කිරීමෙන් ලාභ ස්විචය කෙටි ස්පන්දන ජනනය කරයි. නිදසුනක් ලෙස, අර්ධ සන්නායක ලාභ-ස්විච් කරන ලද ලේසර්වලට වත්මන් මොඩියුලේෂන් මගින් නැනෝ තත්පර කිහිපයක සිට පිකෝතත්පර සියයක් දක්වා ස්පන්දන ජනනය කළ හැකිය. ස්පන්දන ශක්තිය අඩු වුවද, මෙම ක්රමය වෙනස් කළ හැකි පුනරාවර්තන සංඛ්යාතය සහ ස්පන්දන පළල සැපයීම වැනි ඉතා නම්යශීලී වේ. 2018 දී, ටෝකියෝ විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් වසර 40 ක තාක්ෂණික බාධකයක ඉදිරි ගමනක් නියෝජනය කරමින් femtosecond-switched semiconductor laser එකක් වාර්තා කරන ලදී.

ශක්තිමත් නැනෝ තත්පර ස්පන්දන සාමාන්‍යයෙන් ජනනය කරනු ලබන්නේ Q-ස්විච් කරන ලද ලේසර් මගිනි, ඒවා කුහරය තුළ වට චාරිකා කිහිපයකදී විමෝචනය වේ, සහ ස්පන්දන ශක්තිය පද්ධතියේ ප්‍රමාණය අනුව මිලිජූල් කිහිපයක සිට ජූල් කිහිපයක් දක්වා පරාසයක පවතී. මධ්‍යම ශක්තිය (සාමාන්‍යයෙන් 1 μJ ට අඩු) පිකෝසෙකන්ඩ් සහ ෆෙම්ටෝ තත්පර ස්පන්දන ප්‍රධාන වශයෙන් උත්පාදනය කරනු ලබන්නේ මාදිලි අගුලු දැමූ ලේසර් මගිනි. ලේසර් අනුනාදකයේ අඛණ්ඩව චක්‍රීය වන අල්ට්‍රාෂෝට් ස්පන්දන එකක් හෝ කිහිපයක් තිබේ. එක් එක් අභ්‍යන්තර කුහර ස්පන්දනය නිමැවුම් සම්බන්ධක දර්පණය හරහා ස්පන්දනයක් සම්ප්‍රේෂණය කරන අතර සංඛ්‍යාතය සාමාන්‍යයෙන් 10 MHz සහ 100 GHz අතර වේ. පහත රූපයේ දැක්වෙන්නේ සම්පූර්ණ සාමාන්‍ය විසරණය (ANDi) විඝටන සොලිටන් ෆෙම්ටෝ තත්පරයකිෆයිබර් ලේසර් උපාංගය, ඒවායින් බොහොමයක් Thorlabs සම්මත සංරචක (ෆයිබර්, කාච, සවිකිරීම සහ විස්ථාපන වගුව) භාවිතයෙන් ගොඩනගා ගත හැකිය.

සඳහා කුහරය හිස් කිරීමේ තාක්ෂණය භාවිතා කළ හැකියQ-ස්විච් කරන ලද ලේසර්අඩු සංඛ්‍යාතයකින් ස්පන්දන ශක්තිය වැඩි කිරීම සඳහා කෙටි ස්පන්දන සහ මාදිලි අගුලු දැමූ ලේසර් ලබා ගැනීමට.

කාල වසම සහ සංඛ්‍යාත වසම් ස්පන්දන
කාලයත් සමඟ ස්පන්දනයේ රේඛීය හැඩය සාමාන්‍යයෙන් සාපේක්ෂ වශයෙන් සරල වන අතර එය Gaussian සහ sech² ශ්‍රිත මගින් ප්‍රකාශ කළ හැක. ස්පන්දන කාලය (ස්පන්දන පළල ලෙසද හැඳින්වේ) සාමාන්යයෙන් අර්ධ-උස පළල (FWHM) අගය මගින් ප්රකාශිත වේ, එනම්, දෘශ්ය බලය උපරිම බලයෙන් අඩක් පමණ වන පළල; Q-ස්විච් කරන ලද ලේසර් මගින් නැනෝ තත්පර කෙටි ස්පන්දන උත්පාදනය කරයි
ප්‍රකාර-අගුලු දැමූ ලේසර් පිකෝතත්පර දස සිට ෆෙම්ටෝ තත්පර දක්වා අනුපිළිවෙලින් අතිශය කෙටි ස්පන්දන (USP) නිපදවයි. අධිවේගී ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවලට මැනිය හැක්කේ පිකෝතත්පර දස ගණනක් දක්වා පමණක් වන අතර කෙටි ස්පන්දන මැනිය හැක්කේ ස්වයංක්‍රීය සම්බන්ධක, FROG සහ SPIDER වැනි තනිකරම දෘශ්‍ය තාක්‍ෂණවලින් පමණි. නැනෝ තත්ත්පර හෝ ඊට වැඩි ස්පන්දන දිගු දුරක් ගමන් කරන විට පවා ඒවායේ ස්පන්දන පළල වෙනස් නොවන අතර, අතිශය කෙටි ස්පන්දන විවිධ සාධක මගින් බලපෑ හැකිය:

විසුරුම විශාල ස්පන්දනය පුළුල් වීමට හේතු විය හැක, නමුත් ප්රතිවිරුද්ධ විසරණය සමඟ නැවත සම්පීඩනය කළ හැක. පහත රූප සටහනෙන් දැක්වෙන්නේ Thorlabs femtosecond ස්පන්දන සම්පීඩකය අන්වීක්ෂ විසරණය සඳහා වන්දි ගෙවන ආකාරයයි.

රේඛීය නොවන බව සාමාන්‍යයෙන් ස්පන්දන පළලට සෘජුවම බලපාන්නේ නැත, නමුත් එය කලාප පළල පුළුල් කරයි, ප්‍රචාරණයේදී ස්පන්දනය විසරණයට වඩාත් ගොදුරු වේ. සීමිත කලාප පළලක් සහිත අනෙකුත් ලාභ මාධ්‍ය ඇතුළුව ඕනෑම තන්තු වර්ගයක් කලාප පළලේ හෝ අතිශය කෙටි ස්පන්දනයේ හැඩයට බලපෑ හැකි අතර කලාප පළලෙහි අඩුවීමක් කාලානුරූපව පුළුල් වීමට හේතු විය හැක; වර්ණාවලිය පටු වන විට දැඩි ලෙස කිචිබිචි කරන ස්පන්දනයේ ස්පන්දන පළල කෙටි වන අවස්ථා ද ඇත.