ພາບລວມຂອງເລເຊີທີ່ມີກໍາມະຈອນ

ພາບລວມຂອງເລເຊີກຳມະຈອນ

ວິທີໂດຍກົງທີ່ສຸດໃນການສ້າງເລເຊີpulses ແມ່ນການເພີ່ມ modulator ກັບພາຍນອກຂອງ laser ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ວິທີການນີ້ສາມາດຜະລິດກໍາມະຈອນ picosecond ທີ່ໄວທີ່ສຸດ, ເຖິງແມ່ນວ່າງ່າຍດາຍ, ແຕ່ພະລັງງານແສງສະຫວ່າງເສຍແລະພະລັງງານສູງສຸດບໍ່ສາມາດເກີນພະລັງງານແສງສະຫວ່າງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການທີ່ມີປະສິດທິພາບກວ່າໃນການສ້າງກໍາມະຈອນເລເຊີແມ່ນການປັບຕົວຢູ່ໃນຊ່ອງເລເຊີ, ເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນເວລາອອກຈາກການຝຶກອົບຮົມກໍາມະຈອນແລະປ່ອຍມັນໃນເວລາ. ສີ່ເຕັກນິກທົ່ວໄປທີ່ນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງກໍາມະຈອນເຕັ້ນໂດຍຜ່ານເລເຊີໂມດູນຢູ່ຕາມໂກນແມ່ນຮັບການສະຫຼັບ, Q-switching (ການສູນເສຍສະຫຼັບ), ຊ່ອງຫວ່າງເປົ່າ, ແລະການລັອກຮູບແບບ.

ສະຫຼັບຮັບຈະສ້າງກຳມະຈອນສັ້ນໂດຍການປັບປ້ຳພະລັງງານ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, lasers ທີ່ປ່ຽນເປັນ semiconductor ສາມາດສ້າງກໍາມະຈອນຈາກສອງສາມ nanoseconds ຫາຮ້ອຍ picoseconds ໂດຍ modulation ໃນປັດຈຸບັນ. ເຖິງແມ່ນວ່າພະລັງງານຂອງກໍາມະຈອນແມ່ນຕໍ່າ, ວິທີການນີ້ແມ່ນມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍ, ເຊັ່ນການສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງການຄ້າງຫ້ອງທີ່ປັບໄດ້ແລະຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ. ໃນປີ 2018, ນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລໂຕກຽວໄດ້ລາຍງານການເປີດເລເຊີ semiconductor ທີ່ປ່ຽນເປັນ femtosecond, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມແຕກແຍກໃນ 40 ປີທາງດ້ານວິຊາການ.

ກໍາມະຈອນເຕັ້ນ nanosecond ທີ່ເຂັ້ມແຂງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຜະລິດໂດຍ Q-switched lasers, ເຊິ່ງ emissions ໃນການເດີນທາງຮອບຫຼາຍຢູ່ໃນຢູ່ຕາມໂກນ, ແລະພະລັງງານກໍາມະຈອນແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຂອງ millijoules ຫຼາຍເຖິງຫຼາຍ joules, ຂຶ້ນກັບຂະຫນາດຂອງລະບົບ. ພະລັງງານຂະຫນາດກາງ (ໂດຍທົ່ວໄປຕ່ໍາກວ່າ 1 μJ) picosecond ແລະ femtosecond pulses ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຜະລິດໂດຍ lasers ລັອກຮູບແບບ. ມີໜຶ່ງ ຫຼືຫຼາຍກຳມະຈອນສັ້ນໃນເລເຊີເລເຊີທີ່ວົງຈອນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ແຕ່ລະກໍາມະຈອນ intracavity ສົ່ງກໍາມະຈອນຜ່ານກະຈົກ coupling ຜົນຜະລິດ, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນລະຫວ່າງ 10 MHz ແລະ 100 GHz. ຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການກະຈາຍຕົວແບບປົກກະຕິຢ່າງເຕັມທີ່ (ANDi) soliton femtosecond dissipativeອຸປະກອນເລເຊີເສັ້ນໄຍ, ສ່ວນໃຫຍ່ສາມາດສ້າງໄດ້ໂດຍໃຊ້ອົງປະກອບມາດຕະຖານ Thorlabs (ເສັ້ນໃຍ, ເລນ, mount ແລະຕາຕະລາງການຍ້າຍ).

ເຕັກນິກການຖອກທ້ອງຢູ່ຕາມໂກນສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້Q-ສະຫຼັບ lasersເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກຳມະຈອນທີ່ສັ້ນກວ່າ ແລະເລເຊີແບບລັອກໂໝດ ເພື່ອເພີ່ມພະລັງງານກຳມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ຕໍ່າກວ່າ.

ໂດເມນເວລາແລະຄວາມຖີ່ຂອງກໍາມະຈອນເຕັ້ນໂດເມນ
ຮູບ​ຮ່າງ​ເສັ້ນ​ຂອງ​ກໍາ​ມະ​ຈອນ​ກັບ​ທີ່​ໃຊ້​ເວ​ລາ​ໂດຍ​ທົ່ວ​ໄປ​ແມ່ນ​ຂ້ອນ​ຂ້າງ​ງ່າຍ​ດາຍ​ແລະ​ສາ​ມາດ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສະ​ແດງ​ອອກ​ໂດຍ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ຫນ້າ Gaussian ແລະ sech²​. ເວລາຂອງກໍາມະຈອນ (ຍັງເອີ້ນວ່າຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ) ສະແດງອອກຫຼາຍທີ່ສຸດໂດຍຄ່າເຄິ່ງຄວາມສູງຂອງຄວາມກວ້າງ (FWHM), ນັ້ນແມ່ນ, ຄວາມກວ້າງໃນທົ່ວພະລັງງານ optical ແມ່ນຢ່າງຫນ້ອຍເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງພະລັງງານສູງສຸດ; Q-switched laser ສ້າງກໍາມະຈອນສັ້ນ nanosecond ຜ່ານ
ເລເຊີທີ່ລັອກດ້ວຍໂໝດຈະຜະລິດກຳມະຈອນສັ້ນທີ່ສຸດ (USP) ໃນລຳດັບຂອງຫຼາຍສິບ picoseconds ຫາ femtoseconds. ເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກຄວາມໄວສູງສາມາດວັດແທກໄດ້ເຖິງສິບ picoseconds, ແລະກໍາມະຈອນທີ່ສັ້ນກວ່າສາມາດວັດແທກໄດ້ດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີ optical ບໍລິສຸດເຊັ່ນ: autocorrelators, FROG ແລະ SPIDER. ໃນຂະນະທີ່ກໍາມະຈອນເຕັ້ນ nanosecond ຫຼືຍາວກວ່າເກືອບຈະມີການປ່ຽນແປງຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນຂອງເຂົາເຈົ້າໃນຂະນະທີ່ພວກເຂົາເດີນທາງ, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນໄລຍະທາງໄກ, ກໍາມະຈອນສັ້ນ ultra-ສັ້ນສາມາດໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຫຼາຍປັດໃຈ:

ການກະແຈກກະຈາຍສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ການຂະຫຍາຍກໍາມະຈອນຂະຫນາດໃຫຍ່, ແຕ່ສາມາດ recompressed ກັບການກະຈາຍກົງກັນຂ້າມ. ແຜນວາດຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຄື່ອງອັດກຳມະຈອນ Thorlabs femtosecond ຊົດເຊີຍການກະຈາຍຂອງກ້ອງຈຸລະທັດແນວໃດ.

Nonlinearity ໂດຍທົ່ວໄປບໍ່ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ, ແຕ່ມັນຂະຫຍາຍແບນວິດ, ເຮັດໃຫ້ກໍາມະຈອນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບການກະຈາຍໃນລະຫວ່າງການຂະຫຍາຍພັນ. ປະເພດຂອງເສັ້ນໄຍໃດກໍ່ຕາມ, ລວມທັງສື່ທີ່ໄດ້ຮັບອື່ນໆທີ່ມີແບນວິດຈໍາກັດ, ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຮູບຮ່າງຂອງແບນວິດຫຼືກໍາມະຈອນສັ້ນທີ່ສຸດ, ແລະການຫຼຸດລົງຂອງແບນວິດສາມາດນໍາໄປສູ່ການຂະຫຍາຍເວລາ; ຍັງມີກໍລະນີທີ່ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນຂອງກຳມະຈອນເຕັ້ນແຮງຈະສັ້ນລົງເມື່ອ spectrum ແຄບລົງ.