को अवलोकनस्पन्दित लेजरहरू
उत्पन्न गर्ने सबैभन्दा प्रत्यक्ष तरिकालेजरपल्स भनेको निरन्तर लेजरको बाहिरी भागमा मोड्युलेटर थप्नु हो। यो विधिले सबैभन्दा छिटो पिकोसेकेन्ड पल्स उत्पादन गर्न सक्छ, यद्यपि सरल छ, तर फोहोर प्रकाश ऊर्जा र शिखर शक्ति निरन्तर प्रकाश शक्ति भन्दा बढी हुन सक्दैन। त्यसकारण, लेजर पल्सहरू उत्पन्न गर्ने अझ प्रभावकारी तरिका भनेको लेजर गुहामा मोड्युलेट गर्नु हो, पल्स ट्रेनको अफ-टाइममा ऊर्जा भण्डारण गर्नु र यसलाई समयमा रिलिज गर्नु हो। लेजर गुहा मोड्युलेसन मार्फत पल्सहरू उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिने चार सामान्य प्रविधिहरू लाभ स्विचिङ, Q-स्विचिङ (क्षति स्विचिङ), गुहा खाली गर्ने, र मोड-लकिङ हुन्।
पम्प पावरलाई मोड्युलेट गरेर गेन स्विचले छोटो पल्स उत्पन्न गर्छ। उदाहरणका लागि, सेमीकन्डक्टर गेन-स्विच गरिएका लेजरहरूले हालको मोड्युलेसनद्वारा केही नानोसेकेन्डदेखि सय पिकोसेकेन्डसम्म पल्स उत्पन्न गर्न सक्छन्। पल्स ऊर्जा कम भए पनि, यो विधि धेरै लचिलो छ, जस्तै समायोज्य पुनरावृत्ति आवृत्ति र पल्स चौडाइ प्रदान गर्ने। २०१८ मा, टोकियो विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूले ४० वर्षको प्राविधिक अवरोधमा सफलताको प्रतिनिधित्व गर्ने फेमटोसेकेन्ड गेन-स्विच गरिएको अर्धचालक लेजर रिपोर्ट गरे।
बलियो नानोसेकेन्ड पल्सहरू सामान्यतया Q-स्विच गरिएका लेजरहरूद्वारा उत्पन्न हुन्छन्, जुन गुहामा धेरै राउन्ड ट्रिपहरूमा उत्सर्जित हुन्छन्, र पल्स ऊर्जा प्रणालीको आकारमा निर्भर गर्दै धेरै मिलिजोलदेखि धेरै जुलसम्मको दायरामा हुन्छ। मध्यम ऊर्जा (सामान्यतया १ μJ भन्दा कम) पिकोसेकेन्ड र फेमटोसेकेन्ड पल्सहरू मुख्यतया मोड-लक गरिएका लेजरहरूद्वारा उत्पन्न हुन्छन्। लेजर रेजोनेटरमा एक वा बढी अल्ट्रासर्ट पल्सहरू हुन्छन् जुन निरन्तर चक्रमा हुन्छन्। प्रत्येक इन्ट्राक्याभिटी पल्सले आउटपुट कपलिंग मिरर मार्फत पल्स प्रसारित गर्दछ, र पुन: आवृत्ति सामान्यतया १० मेगाहर्ट्ज र १०० GHz बीच हुन्छ। तलको चित्रले पूर्ण रूपमा सामान्य फैलावट (ANDi) डिसिपेटिभ सोलिटन फेमटोसेकेन्ड देखाउँछ।फाइबर लेजर उपकरण, जसमध्ये धेरैजसो थोरल्याब्स मानक कम्पोनेन्टहरू (फाइबर, लेन्स, माउन्ट र विस्थापन तालिका) प्रयोग गरेर निर्माण गर्न सकिन्छ।
गुहा खाली गर्ने प्रविधि निम्नका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छQ-स्विच गरिएका लेजरहरूकम रिफ्रिक्वेन्सीको साथ पल्स ऊर्जा बढाउन छोटो पल्स र मोड-लक लेजरहरू प्राप्त गर्न।
समय डोमेन र फ्रिक्वेन्सी डोमेन पल्सहरू
समयसँगै पल्सको रेखीय आकार सामान्यतया अपेक्षाकृत सरल हुन्छ र यसलाई गौसियन र सेच² प्रकार्यहरूद्वारा व्यक्त गर्न सकिन्छ। पल्स समय (पल्स चौडाइ पनि भनिन्छ) प्रायः आधा-उचाइ चौडाइ (FWHM) मानद्वारा व्यक्त गरिन्छ, अर्थात्, अप्टिकल पावर कम्तिमा शिखर पावरको आधा चौडाइमा हुन्छ; Q-स्विच गरिएको लेजरले न्यानोसेकेन्ड छोटो पल्सहरू उत्पन्न गर्दछ।
मोड-लक गरिएका लेजरहरूले दशौं पिकोसेकेन्डदेखि फेम्टोसेकेन्डसम्मको क्रममा अल्ट्रा-सर्ट पल्स (USP) उत्पादन गर्छन्। उच्च-गतिको इलेक्ट्रोनिक्सले दशौं पिकोसेकेन्डसम्म मात्र मापन गर्न सक्छ, र छोटो पल्सहरू अटोकोरिलेटरहरू, FROG र SPIDER जस्ता विशुद्ध अप्टिकल प्रविधिहरू प्रयोग गरेर मात्र मापन गर्न सकिन्छ। नानोसेकेन्ड वा लामो पल्सहरूले यात्रा गर्दा तिनीहरूको पल्स चौडाइलाई मुश्किलले परिवर्तन गर्छन्, लामो दूरीमा पनि, अल्ट्रा-सर्ट पल्सहरू विभिन्न कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन सक्छन्:
फैलावटले ठूलो पल्स फराकिलो हुन सक्छ, तर विपरीत फैलावटसँग पुन: संकुचित गर्न सकिन्छ। निम्न रेखाचित्रले थोरल्याब्स फेमटोसेकेन्ड पल्स कम्प्रेसरले माइक्रोस्कोप फैलावटको लागि कसरी क्षतिपूर्ति गर्छ भनेर देखाउँछ।
गैर-रेखीयताले सामान्यतया पल्स चौडाइलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्दैन, तर यसले ब्यान्डविथलाई फराकिलो बनाउँछ, जसले गर्दा प्रसारको समयमा पल्स फैलावटको लागि बढी संवेदनशील हुन्छ। सीमित ब्यान्डविथ भएका अन्य लाभ मिडिया सहित कुनै पनि प्रकारको फाइबरले ब्यान्डविथ वा अल्ट्रा-सर्ट पल्सको आकारलाई असर गर्न सक्छ, र ब्यान्डविथमा कमीले समयमा फराकिलोपन निम्त्याउन सक्छ; स्पेक्ट्रम साँघुरो हुँदा बलियो रूपमा चिरिएको पल्सको पल्स चौडाइ छोटो हुने अवस्थाहरू पनि छन्।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-०५-२०२४