ພາບລວມຂອງເລເຊີແບບກະພິບ

ພາບລວມຂອງເລເຊີແບບກະພິບ

ວິທີການສ້າງໂດຍກົງທີ່ສຸດເລເຊີກຳມະຈອນແມ່ນການເພີ່ມຕົວປັບປ່ຽນໄປທາງນອກຂອງເລເຊີຕໍ່ເນື່ອງ. ວິທີການນີ້ສາມາດຜະລິດກຳມະຈອນ picosecond ທີ່ໄວທີ່ສຸດ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະງ່າຍດາຍ, ແຕ່ເສຍພະລັງງານແສງ ແລະ ພະລັງງານສູງສຸດບໍ່ສາມາດເກີນພະລັງງານແສງຕໍ່ເນື່ອງ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າໃນການສ້າງກຳມະຈອນເລເຊີແມ່ນການປັບປ່ຽນໃນຊ່ອງແສງເລເຊີ, ເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນເວລາທີ່ບໍ່ຢູ່ໃນລະບົບກຳມະຈອນ ແລະ ປ່ອຍມັນໃນເວລາທີ່ເໝາະສົມ. ເຕັກນິກທົ່ວໄປສີ່ຢ່າງທີ່ໃຊ້ເພື່ອສ້າງກຳມະຈອນຜ່ານການປັບປ່ຽນຊ່ອງແສງເລເຊີແມ່ນການສະຫຼັບການເພີ່ມກຳລັງ, ການສະຫຼັບ Q (ການສະຫຼັບການສູນເສຍ), ການເປົ່າຊ່ອງແສງ, ແລະ ການລັອກໂໝດ.

ສະວິດຮັບສັນຍານສ້າງກຳມະຈອນສັ້ນໂດຍການປັບປ່ຽນພະລັງງານຂອງປໍ້າ. ຕົວຢ່າງ, ເລເຊີສະວິດຮັບສັນຍານແບບເຄິ່ງຕົວນຳສາມາດສ້າງກຳມະຈອນໄດ້ຕັ້ງແຕ່ສອງສາມນາໂນວິນາທີຈົນເຖິງຮ້ອຍປິໂກວິນາທີໂດຍການປັບປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າ. ເຖິງແມ່ນວ່າພະລັງງານກຳມະຈອນຈະຕໍ່າ, ແຕ່ວິທີການນີ້ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ການສະໜອງຄວາມຖີ່ຊ້ຳຄືນ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນທີ່ສາມາດປັບໄດ້. ໃນປີ 2018, ນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລໂຕກຽວໄດ້ລາຍງານເລເຊີສະວິດຮັບສັນຍານແບບເຄິ່ງຕົວນຳແບບ femtosecond, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນໃຫ້ແກ່ຄວາມກ້າວໜ້າໃນບັນຫາທາງເທັກນິກທີ່ມີມາເປັນເວລາ 40 ປີ.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວກຳມະຈອນນາໂນວິນາທີທີ່ເຂັ້ມແຂງແມ່ນຜະລິດໂດຍເລເຊີ Q-switched, ເຊິ່ງຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຫຼາຍໆຮອບໃນຊ່ອງ, ແລະພະລັງງານກຳມະຈອນແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຫຼາຍມິນລິຈູນຫາຫຼາຍຈູນ, ຂຶ້ນກັບຂະໜາດຂອງລະບົບ. ກຳມະຈອນ picosecond ແລະ femtosecond ພະລັງງານປານກາງ (ໂດຍທົ່ວໄປຕໍ່າກວ່າ 1 μJ) ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຜະລິດໂດຍເລເຊີທີ່ຖືກລັອກໂໝດ. ມີກຳມະຈອນສັ້ນທີ່ສຸດໜຶ່ງຫຼືຫຼາຍອັນໃນຕົວສະທ້ອນແສງເລເຊີທີ່ໝູນວຽນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ກຳມະຈອນພາຍໃນຊ່ອງແຕ່ລະອັນສົ່ງກຳມະຈອນຜ່ານກະຈົກເຊື່ອມຕໍ່ຜົນຜະລິດ, ແລະຄວາມຖີ່ຄືນໃໝ່ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງ 10 MHz ແລະ 100 GHz. ຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການກະຈາຍຕົວປົກກະຕິຢ່າງເຕັມທີ່ (ANDi) ຂອງ soliton femtosecond.ອຸປະກອນເລເຊີເສັ້ນໄຍ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ສາມາດສ້າງໄດ້ໂດຍໃຊ້ອົງປະກອບມາດຕະຖານຂອງ Thorlabs (ເສັ້ນໄຍ, ເລນ, ຕົວຍຶດ ແລະ ຕາຕະລາງການຍ້າຍ).

ເຕັກນິກການເປົ່າຊ່ອງຫວ່າງສາມາດໃຊ້ໄດ້ສຳລັບເລເຊີ Q-switchedເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກຳມະຈອນທີ່ສັ້ນກວ່າ ແລະ ເລເຊີທີ່ຖືກລັອກໂໝດເພື່ອເພີ່ມພະລັງງານກຳມະຈອນດ້ວຍຄວາມຖີ່ຊ້ຳທີ່ຕ່ຳກວ່າ.

ກຳມະຈອນໂດເມນເວລາ ແລະ ກຳມະຈອນໂດເມນຄວາມຖີ່
ຮູບຊົງເສັ້ນຊື່ຂອງກຳມະຈອນຕາມເວລາໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ ແລະ ສາມາດສະແດງອອກໂດຍຟັງຊັນ Gaussian ແລະ sech². ເວລາກຳມະຈອນ (ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນ) ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນສະແດງອອກໂດຍຄ່າຄວາມກວ້າງເຄິ່ງຄວາມສູງ (FWHM), ນັ້ນຄືຄວາມກວ້າງທີ່ພະລັງງານແສງຢ່າງໜ້ອຍເຄິ່ງໜຶ່ງຂອງພະລັງງານສູງສຸດ; ເລເຊີ Q-switched ສ້າງກຳມະຈອນສັ້ນ nanosecond ຜ່ານ
ເລເຊີລັອກໂໝດຜະລິດກຳມະຈອນສັ້ນຫຼາຍ (USP) ໃນລຳດັບສິບປິໂກວິນາທີຫາເຟມໂຕວິນາທີ. ເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມໄວສູງສາມາດວັດແທກໄດ້ພຽງແຕ່ສິບປິໂກວິນາທີເທົ່ານັ້ນ, ແລະກຳມະຈອນສັ້ນສາມາດວັດແທກໄດ້ດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີທາງແສງຢ່າງດຽວເຊັ່ນ: ອໍໂຕໂຄເຣເລເຕີ, FROG ແລະ SPIDER. ໃນຂະນະທີ່ກຳມະຈອນນາໂນວິນາທີ ຫຼື ຍາວກວ່ານັ້ນแทบจะບໍ່ປ່ຽນແປງຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນໃນຂະນະທີ່ພວກມັນເດີນທາງ, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນໄລຍະທາງໄກ, ກຳມະຈອນສັ້ນຫຼາຍສາມາດໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຫຼາຍປັດໃຈ:

ການກະຈາຍສາມາດເຮັດໃຫ້ກຳມະຈອນຂະຫຍາຍອອກຫຼາຍ, ແຕ່ສາມາດບີບອັດຄືນໃໝ່ດ້ວຍການກະຈາຍທີ່ກົງກັນຂ້າມ. ແຜນວາດຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຄື່ອງບີບອັດກຳມະຈອນ femtosecond ຂອງ Thorlabs ຊົດເຊີຍການກະຈາຍຂອງກ້ອງຈຸລະທັດໄດ້ແນວໃດ.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຄວາມບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ບໍ່ໄດ້ສົ່ງຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນ, ແຕ່ມັນເຮັດໃຫ້ແບນວິດກວ້າງຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ກຳມະຈອນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການກະຈາຍຕົວໃນລະຫວ່າງການຂະຫຍາຍພັນ. ເສັ້ນໄຍປະເພດໃດກໍ່ຕາມ, ລວມທັງສື່ຮັບສັນຍານອື່ນໆທີ່ມີແບນວິດຈຳກັດ, ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຮູບຮ່າງຂອງແບນວິດ ຫຼື ກຳມະຈອນສັ້ນຫຼາຍ, ແລະ ການຫຼຸດລົງຂອງແບນວິດສາມາດນຳໄປສູ່ການຂະຫຍາຍຕົວໃນເວລາ; ຍັງມີກໍລະນີທີ່ຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນຂອງກຳມະຈອນທີ່ມີສຽງດັງແຮງຈະສັ້ນລົງເມື່ອສະເປກຕຣຳແຄບລົງ.