लेजर पल्स नियन्त्रण प्रविधिको पल्स फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण

को पल्स फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रणलेजर पल्स नियन्त्रण प्रविधि

१. पल्स फ्रिक्वेन्सीको अवधारणा, लेजर पल्स रेट (पल्स रिपिटिसन रेट) ले प्रति युनिट समयमा उत्सर्जित लेजर पल्सको संख्यालाई जनाउँछ, सामान्यतया हर्ट्ज (हर्ट्ज) मा। उच्च आवृत्ति पल्सहरू उच्च पुनरावृत्ति दर अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त हुन्छन्, जबकि कम आवृत्ति पल्सहरू उच्च ऊर्जा एकल पल्स कार्यहरूको लागि उपयुक्त हुन्छन्।

२. पावर, पल्स चौडाइ र फ्रिक्वेन्सी बीचको सम्बन्ध लेजर फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण गर्नु अघि, पावर, पल्स चौडाइ र फ्रिक्वेन्सी बीचको सम्बन्धलाई पहिले व्याख्या गर्नुपर्छ। लेजर पावर, फ्रिक्वेन्सी र पल्स चौडाइ बीच एक जटिल अन्तरक्रिया हुन्छ, र प्यारामिटरहरू मध्ये एक समायोजन गर्न सामान्यतया अनुप्रयोग प्रभावलाई अनुकूलन गर्न अन्य दुई प्यारामिटरहरू विचार गर्न आवश्यक पर्दछ।

३. सामान्य पल्स फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण विधिहरू

a. बाह्य नियन्त्रण मोडले पावर सप्लाई बाहिर फ्रिक्वेन्सी सिग्नल लोड गर्छ, र लोडिङ सिग्नलको फ्रिक्वेन्सी र ड्युटी साइकल नियन्त्रण गरेर लेजर पल्स फ्रिक्वेन्सी समायोजन गर्छ। यसले आउटपुट पल्सलाई लोड सिग्नलसँग सिङ्क्रोनाइज गर्न अनुमति दिन्छ, जसले गर्दा यसलाई सटीक नियन्त्रण आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ।

b. आन्तरिक नियन्त्रण मोड फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण सिग्नल ड्राइभ पावर सप्लाईमा निर्मित हुन्छ, अतिरिक्त बाह्य सिग्नल इनपुट बिना। प्रयोगकर्ताहरूले अधिक लचिलोपनको लागि निश्चित बिल्ट-इन फ्रिक्वेन्सी वा समायोज्य आन्तरिक नियन्त्रण फ्रिक्वेन्सी बीच छनौट गर्न सक्छन्।

ग. रेजोनेटरको लम्बाइ समायोजन गर्ने वाइलेक्ट्रो-अप्टिकल मोड्युलेटरलेजरको फ्रिक्वेन्सी विशेषताहरू रेजोनेटरको लम्बाइ समायोजन गरेर वा इलेक्ट्रो-अप्टिकल मोड्युलेटर प्रयोग गरेर परिवर्तन गर्न सकिन्छ। उच्च-फ्रिक्वेन्सी नियमनको यो विधि प्रायः लेजर माइक्रोमेसिनिङ र मेडिकल इमेजिङ जस्ता उच्च औसत शक्ति र छोटो पल्स चौडाइ चाहिने अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

d. ध्वनिक अप्टिक मोड्युलेटर(AOM मोड्युलेटर) लेजर पल्स नियन्त्रण प्रविधिको पल्स फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रणको लागि एक महत्त्वपूर्ण उपकरण हो।AOM मोड्युलेटरलेजर बीमलाई परिमार्जन र नियन्त्रण गर्न ध्वनिक अप्टिक प्रभाव (अर्थात्, ध्वनि तरंगको मेकानिकल दोलन दबाबले अपवर्तक सूचकांक परिवर्तन गर्दछ) प्रयोग गर्दछ।

४. बाह्य मोड्युलेसनको तुलनामा, इन्ट्राक्याभिटी मोड्युलेसन प्रविधिले उच्च ऊर्जा, अधिकतम शक्ति उत्पादन गर्न सक्छ।पल्स लेजरनिम्न चार सामान्य इन्ट्राक्याभिटी मोड्युलेसन प्रविधिहरू छन्:

a. पम्प स्रोतलाई द्रुत रूपमा मोड्युलेट गरेर लाभ स्विचिङ गर्दा, लाभ मध्यम कण संख्या उल्टो र लाभ गुणांक द्रुत रूपमा स्थापित हुन्छन्, उत्तेजित विकिरण दर भन्दा बढी हुन्छ, जसले गर्दा गुहामा फोटोनमा तीव्र वृद्धि हुन्छ र छोटो पल्स लेजरको उत्पादन हुन्छ। यो विधि विशेष गरी अर्धचालक लेजरहरूमा सामान्य छ, जसले नानोसेकेन्डदेखि दसौं पिकोसेकेन्डसम्म पल्स उत्पादन गर्न सक्छ, धेरै गिगाहर्ट्जको पुनरावृत्ति दरको साथ, र उच्च डेटा प्रसारण दरहरूको साथ अप्टिकल सञ्चारको क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

Q स्विच (Q-स्विचिङ) Q स्विचहरूले लेजर गुहामा उच्च घाटाहरू परिचय गराएर अप्टिकल प्रतिक्रियालाई दबाउँछन्, पम्पिङ प्रक्रियालाई थ्रेसहोल्डभन्दा धेरै टाढा कण जनसंख्या उल्टो उत्पादन गर्न अनुमति दिन्छ, जसले गर्दा ठूलो मात्रामा ऊर्जा भण्डारण हुन्छ। त्यसपछि, गुहामा हुने क्षति द्रुत रूपमा कम हुन्छ (अर्थात्, गुहाको Q मान बढ्छ), र अप्टिकल प्रतिक्रिया फेरि सक्रिय हुन्छ, जसले गर्दा भण्डारण गरिएको ऊर्जा अल्ट्रा-छोटो उच्च-तीव्रता पल्सको रूपमा जारी हुन्छ।

ग. मोड लकिङले लेजर गुहामा विभिन्न अनुदैर्ध्य मोडहरू बीचको चरण सम्बन्धलाई नियन्त्रण गरेर पिकोसेकेन्ड वा फेमटोसेकेन्ड स्तरको अल्ट्रा-सर्ट पल्सहरू उत्पन्न गर्दछ। मोड-लकिङ प्रविधिलाई निष्क्रिय मोड-लकिङ र सक्रिय मोड-लकिङमा विभाजन गरिएको छ।

घ. गुहा डम्पिङ रेजोनेटरमा फोटोनहरूमा ऊर्जा भण्डारण गरेर, कम-क्षति गुहा मिरर प्रयोग गरेर फोटनहरूलाई प्रभावकारी रूपमा बाँधेर, समय अवधिको लागि गुहामा कम क्षति अवस्था कायम राखेर। एक राउन्ड ट्रिप चक्र पछि, बलियो पल्सलाई द्रुत रूपमा आन्तरिक गुहा तत्व, जस्तै ध्वनिक-अप्टिक मोड्युलेटर वा इलेक्ट्रो-अप्टिक शटर स्विच गरेर गुहाबाट "डम्प" गरिन्छ, र छोटो पल्स लेजर उत्सर्जित हुन्छ। Q-स्विचिङको तुलनामा, गुहा खाली गर्ने कार्यले उच्च पुनरावृत्ति दरहरू (जस्तै धेरै मेगाहर्ट्ज) मा धेरै न्यानोसेकेन्डको पल्स चौडाइ कायम राख्न सक्छ र उच्च पल्स ऊर्जाको लागि अनुमति दिन्छ, विशेष गरी उच्च पुनरावृत्ति दरहरू र छोटो पल्सहरू आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि। अन्य पल्स उत्पादन प्रविधिहरूसँग मिलाएर, पल्स ऊर्जालाई अझ सुधार गर्न सकिन्छ।

नाडी नियन्त्रणलेजरयो एक जटिल र महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया हो, जसमा पल्स चौडाइ नियन्त्रण, पल्स फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण र धेरै मोड्युलेसन प्रविधिहरू समावेश छन्। यी विधिहरूको उचित चयन र प्रयोग मार्फत, लेजर प्रदर्शनलाई विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सही रूपमा समायोजन गर्न सकिन्छ। भविष्यमा, नयाँ सामग्री र नयाँ प्रविधिहरूको निरन्तर उदयसँगै, लेजरहरूको पल्स नियन्त्रण प्रविधिले थप सफलताहरू ल्याउनेछ, र विकासलाई प्रवर्द्धन गर्नेछ।लेजर प्रविधिउच्च परिशुद्धता र व्यापक प्रयोगको दिशामा।