የ pulsed ሌዘር አጠቃላይ እይታ

አጠቃላይ እይታየተወዛወዘ ሌዘር

ለመፍጠር በጣም ቀጥተኛው መንገድሌዘርpulses ማለት በተከታታይ ሌዘር ውጫዊ ክፍል ላይ ሞዱላተር መጨመር ነው። ይህ ዘዴ ቀላል ቢሆንም ፈጣኑን የፒኮሰከንድ pulse ማምረት ይችላል፣ ነገር ግን ብክነት ያለው የብርሃን ኃይል እና ከፍተኛ ኃይል ከቀጣይ የብርሃን ኃይል መብለጥ አይችሉም። ስለዚህ፣ የሌዘር pulsesን ለማመንጨት የበለጠ ውጤታማ መንገድ በሌዘር ክፍተት ውስጥ ማስተካከል፣ በ pulse ባቡር ጊዜ ውጭ ኃይል ማከማቸት እና በሰዓቱ መልቀቅ ነው። በሌዘር ጎድጓዳ ሞዱሽን አማካኝነት pulsesን ለማመንጨት የሚያገለግሉት አራቱ የተለመዱ ቴክኒኮች የጌን መቀየሪያ፣ የQ-መቀየሪያ (የኪው መቀየሪያ)፣ የጉድጓድ ባዶ ማድረግ እና ሁነታ-መቆለፊያ ናቸው።

የጌይን ማብሪያ / ማጥፊያው የፓምፑን ኃይል በመቀየር አጭር ምቶች ያመነጫል። ለምሳሌ፣ ሴሚኮንዳክተር ጌይን-ስዊችድ ሌዘሮች በአሁኑ ሞዱሽን ከጥቂት ናኖ ሰከንዶች እስከ መቶ ፒኮሰከንድ ምቶች ማመንጨት ይችላሉ። የ pulse ኢነርጂ ዝቅተኛ ቢሆንም፣ ይህ ዘዴ በጣም ተለዋዋጭ ነው፣ ለምሳሌ የሚስተካከል የድግግሞሽ ድግግሞሽ እና የ pulse ስፋት መስጠት። እ.ኤ.አ. በ2018፣ በቶኪዮ ዩኒቨርሲቲ የሚገኙ ተመራማሪዎች የፌምቶሴኮንድ ጌይን-ስዊችድ ሴሚኮንዳክተር ሌዘር ሪፖርት አድርገዋል፣ ይህም በ40 ዓመታት የቴክኒክ ማነቆ ውስጥ አንድ ግኝትን ይወክላል።

ጠንካራ የናኖሴኮንድ pulses በአጠቃላይ የሚመነጩት በQ-switched ሌዘር ሲሆን እነዚህም በጉድጓዱ ውስጥ በበርካታ ዙር ጉዞዎች የሚለቀቁ ሲሆን የ pulse ኢነርጂው እንደ ስርዓቱ መጠን ከበርካታ ሚሊጁሎች እስከ በርካታ ጁሎች ክልል ውስጥ ነው። መካከለኛ ኃይል (በአጠቃላይ ከ 1 μJ በታች) ፒኮሰኮንድ እና ፌምቶሴኮንድ pulses በዋናነት የሚመነጩት በሞድ-ሎክ ሌዘር ነው። በሌዘር ሬዞናተር ውስጥ አንድ ወይም ከዚያ በላይ አልትራሾርት pulses ያለማቋረጥ የሚሽከረከሩ አሉ። እያንዳንዱ የውስጥ ካቫቪቲ pulse አንድ pulse በውጤት ማያያዣ መስታወት በኩል ያስተላልፋል፣ እና ድጋሚ ድግግሞሹ በአጠቃላይ በ 10 MHz እና 100 GHz መካከል ነው። ከታች ያለው ምስል ሙሉ በሙሉ መደበኛ የሆነ ስርጭት (ANDi) ዲሲፓቲቭ ሶሊተን ፌምቶሴኮንድ ያሳያል።የፋይበር ሌዘር መሳሪያ, አብዛኛዎቹ የቶርላብስ መደበኛ ክፍሎችን (ፋይበር፣ ሌንስ፣ ማውንት እና የመፈናቀያ ሰንጠረዥ) በመጠቀም ሊገነቡ ይችላሉ።

የጉድጓድ ባዶ የማድረግ ዘዴ ለሚከተሉት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላልQ-ስዊችድ ሌዘርአጠር ያሉ ምቶች እና ሁነታ-የተቆለፉ ሌዘሮችን ለማግኘት የ pulse ኃይልን በዝቅተኛ ድግግሞሽ ለመጨመር።

የጊዜ ጎራ እና የድግግሞሽ ጎራ ግፊቶች
የ pulse ጊዜ በጊዜ መስመራዊ ቅርፅ በአጠቃላይ በአንጻራዊነት ቀላል ሲሆን በጋውሲያን እና በሴች² ተግባራት ሊገለጽ ይችላል። የ pulse ጊዜ (እንዲሁም የ pulse ስፋት በመባልም ይታወቃል) በብዛት የሚገለጸው በግማሽ ቁመት ስፋት (FWHM) እሴት ነው፣ ማለትም የኦፕቲካል ኃይሉ ቢያንስ ግማሽ ጫፍ ኃይል በሆነበት ስፋት፤ Q-switched laser በ ናኖሴኮንድ አጭር ህዋሶችን ያመነጫል
ሞድ-ሎክድ ሌዘርዎች እጅግ በጣም አጭር ምቶች (USP) ከአስር ፒኮሰኮንዶች እስከ ፌምቶሰኮንዶች ቅደም ተከተል ያመነጫሉ። ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸው ኤሌክትሮኒክስ እስከ አስር ፒኮሰኮንዶች ብቻ ሊለኩ ይችላሉ፣ እና አጫጭር ምቶች ሊለኩ የሚችሉት እንደ አውቶኮርሬሌተሮች፣ FROG እና Spider ባሉ ሙሉ በሙሉ የኦፕቲካል ቴክኖሎጂዎች ብቻ ነው። ናኖሴኮንድ ወይም ረዘም ያሉ ምቶች ሲጓዙ የ pulse ስፋታቸውን ብዙም አይለውጡም፣ በረጅም ርቀት ላይም ቢሆን፣ እጅግ በጣም አጭር ምቶች በተለያዩ ምክንያቶች ሊነኩ ይችላሉ፡

መበታተን ትልቅ የልብ ምት መስፋፋት ሊያስከትል ይችላል፣ ነገር ግን በተቃራኒው ስርጭት እንደገና ሊጨመቅ ይችላል። የሚከተለው ዲያግራም የቶርላብስ ፌምቶሴኮንድ የልብ ምት መጭመቂያ ለማይክሮስኮፕ ስርጭት እንዴት እንደሚካካስ ያሳያል።

መስመራዊነት (nonlinearity) በአጠቃላይ የልብ ምት ስፋትን በቀጥታ አይጎዳውም፤ ነገር ግን የመተላለፊያ ይዘቱን ያሰፋዋል፣ ይህም የልብ ምት በሚሰራጭበት ጊዜ ለመበተን የበለጠ ተጋላጭ ያደርገዋል። ማንኛውም አይነት ፋይበር፣ ውስን የመተላለፊያ ይዘት ያላቸውን ሌሎች የጂናል ሚዲያዎችን ጨምሮ፣ የመተላለፊያ ይዘቱን ወይም እጅግ በጣም አጭር የልብ ምት ቅርፅን ሊጎዳ ይችላል፣ እና የመተላለፊያ ይዘቱ መቀነስ በጊዜ ሂደት መስፋፋትን ሊያስከትል ይችላል፤ ስፔክትረም እየጠበበ ሲሄድ የጠንካራው የተቆራረጠው የልብ ምት ስፋት አጭር የሚሆንባቸው አጋጣሚዎችም አሉ።