ເປັນເອກະລັກ laser ultrafast ພາກສ່ວນຫນຶ່ງ

ເປັນເອກະລັກເລເຊີ ultrafastສ່ວນຫນຶ່ງ

ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ ultrafastເລເຊີ
ໄລຍະເວລາກຳມະຈອນສັ້ນຂອງເລເຊີ ultrafast ໃຫ້ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ມີຄຸນສົມບັດພິເສດທີ່ແຍກແຍະພວກມັນອອກຈາກເລເຊີທີ່ມີກຳມະຈອນຍາວ ຫຼື ຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງ (CW). ເພື່ອສ້າງກໍາມະຈອນສັ້ນດັ່ງກ່າວ, ຕ້ອງໃຊ້ແບນວິດທີ່ກວ້າງ. ຮູບຮ່າງກຳມະຈອນ ແລະຄວາມຍາວຄື້ນກາງກຳນົດແບນວິດຕ່ຳສຸດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອສ້າງກຳມະຈອນຂອງໄລຍະເວລາໃດໜຶ່ງ. ໂດຍປົກກະຕິ, ຄວາມສໍາພັນນີ້ແມ່ນໄດ້ຖືກອະທິບາຍໃນເງື່ອນໄຂຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ໃຊ້ເວລາແບນວິດ (TBP), ເຊິ່ງໄດ້ມາຈາກຫຼັກການທີ່ບໍ່ແນ່ນອນ. TBP ຂອງກຳມະຈອນ Gaussian ແມ່ນໃຫ້ໂດຍສູດຕໍ່ໄປນີ້: TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτແມ່ນໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນແລະ Δv ແມ່ນແບນວິດຄວາມຖີ່. ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວ, ສົມຜົນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີຄວາມສໍາພັນກົງກັນຂ້າມລະຫວ່າງແບນວິດ spectrum ແລະໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນຫຼຸດລົງ, ແບນວິດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອສ້າງກໍາມະຈອນນັ້ນເພີ່ມຂຶ້ນ. ຮູບທີ 1 ສະແດງເຖິງແບນວິດຂັ້ນຕ່ໍາທີ່ຕ້ອງການເພື່ອຮອງຮັບໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ.

ຮູບທີ 1: ແບນວິດ spectral ຕໍາ່ສຸດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອຮອງຮັບກຳມະຈອນເລເຊີຂອງ 10 ps (ສີຂຽວ), 500 fs (ສີຟ້າ), ແລະ 50 fs (ສີແດງ)

ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານວິຊາການຂອງ lasers ultrafast
ແບນວິດທີ່ກວ້າງ, ພະລັງງານສູງສຸດ, ແລະໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນສັ້ນຂອງເລເຊີ ultrafast ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄຸ້ມຄອງຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນລະບົບຂອງທ່ານ. ເລື້ອຍໆ, ຫນຶ່ງໃນການແກ້ໄຂທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດຕໍ່ກັບສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ຖ້າເຈົ້າເຄີຍໃຊ້ເລເຊີທີ່ມີກຳມະຈອນດົນກວ່າ ຫຼື ຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງໃນອະດີດທີ່ຜ່ານມາ, ອົງປະກອບ optical ທີ່ມີຢູ່ຂອງເຈົ້າອາດບໍ່ສາມາດສະທ້ອນ ຫຼືສົ່ງແບນວິດເຕັມຂອງກຳມະຈອນ ultrafast ໄດ້.

ເກນຄວາມເສຍຫາຍຂອງເລເຊີ
Ultrafast optics ຍັງມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍທີ່ຈະນໍາທາງໄປສູ່ຂອບເຂດຄວາມເສຍຫາຍຂອງເລເຊີ (LDT) ເມື່ອທຽບກັບແຫຼ່ງເລເຊີທໍາມະດາຫຼາຍ. ໃນເວລາທີ່ optics ໄດ້ຖືກສະຫນອງໃຫ້ເລເຊີກຳມະຈອນ nanosecond, ຄ່າ LDT ມັກຈະຢູ່ໃນລໍາດັບ 5-10 J/cm2. ສໍາລັບ optics ultrafast, ຄ່າຂອງຂະຫນາດນີ້ແມ່ນການປະຕິບັດທີ່ບໍ່ເຄີຍໄດ້ຍິນ, ເນື່ອງຈາກວ່າຄ່າ LDT ມັກຈະຢູ່ໃນຄໍາສັ່ງຂອງ <1 J/cm2, ປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ໃກ້ກັບ 0.3 J/cm2. ການປ່ຽນແປງທີ່ສໍາຄັນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງ LDT ພາຍໃຕ້ໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນຜົນມາຈາກກົນໄກຄວາມເສຍຫາຍຂອງເລເຊີໂດຍອີງໃສ່ໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນ. ສໍາລັບເລເຊີ nanosecond ຫຼືຍາວກວ່າເລເຊີກຳມະຈອນ, ກົນໄກຕົ້ນຕໍທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍແມ່ນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຄວາມຮ້ອນ. ອຸປະກອນການເຄືອບແລະ substrate ຂອງອຸປະກອນ opticalດູດຊຶມ photons ເຫດການແລະຄວາມຮ້ອນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າ. ນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ການບິດເບືອນຂອງເສັ້ນດ່າງໄປເຊຍກັນຂອງວັດສະດຸ. ການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ, ການແຕກ, ການລະລາຍແລະເສັ້ນດ່າງແມ່ນກົນໄກການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນທົ່ວໄປຂອງສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ແຫຼ່ງເລເຊີ.

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບ lasers ultrafast, ໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນຂອງມັນເອງແມ່ນໄວກ່ວາຂະຫນາດທີ່ໃຊ້ເວລາຂອງການໂອນຄວາມຮ້ອນຈາກ laser ກັບເສັ້ນໄຍວັດສະດຸ, ດັ່ງນັ້ນຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນບໍ່ແມ່ນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງຄວາມເສຍຫາຍ laser induced. ແທນທີ່ຈະ, ພະລັງງານສູງສຸດຂອງເລເຊີ ultrafast ປ່ຽນກົນໄກຄວາມເສຍຫາຍໄປສູ່ຂະບວນການທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນເຊັ່ນ: ການດູດຊຶມຫຼາຍໂຟຕອນແລະການ ionization. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະພຽງແຕ່ແຄບລົງ LDT rating ຂອງກໍາມະຈອນ nanosecond ເປັນຂອງກໍາມະຈອນ ultrafast ໄດ້, ເນື່ອງຈາກວ່າກົນໄກທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງຄວາມເສຍຫາຍແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນຂອງການນໍາໃຊ້ (ຕົວຢ່າງ, ຄວາມຍາວຄື້ນ, ໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນ, ແລະອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງ), ອຸປະກອນ optical ທີ່ມີລະດັບ LDT ສູງພຽງພໍຈະເປັນອຸປະກອນ optical ທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະຂອງທ່ານ. Optics ທົດສອບພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນບໍ່ແມ່ນຕົວແທນຂອງການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງ optics ດຽວກັນໃນລະບົບ.

ຮູບທີ 1: ກົນໄກຂອງຄວາມເສຍຫາຍຂອງເລເຊີ induced ກັບໄລຍະເວລາກໍາມະຈອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ