Kontroll i gjerësisë së pulsit tëkontroll i pulsit të lazeritteknologji
Kontrolli i pulsit të lazerit është një nga hallkat kryesore nëteknologji lazeri, gjë që ndikon drejtpërdrejt në performancën dhe efektin e aplikimit të lazerit. Ky punim do të trajtojë në mënyrë sistematike kontrollin e gjerësisë së pulsit, kontrollin e frekuencës së pulsit dhe teknologjinë përkatëse të modulimit, dhe do të përpiqet të jetë profesional, gjithëpërfshirës dhe logjik.
1. Koncepti i gjerësisë së pulsit
Gjerësia e Pulsit të lazerit i referohet kohëzgjatjes së pulsit të lazerit, i cili është një parametër kyç për të përshkruar karakteristikat kohore të daljes së lazerit. Për lazerët me puls ultra të shkurtër (siç janë lazerët nanosekonda, pikosekonda dhe femtosekonda), sa më e shkurtër të jetë gjerësia e pulsit, aq më e lartë është fuqia maksimale dhe aq më i vogël është efekti termik, gjë që është e përshtatshme për përpunim preciz ose kërkim shkencor.
2. Faktorët që ndikojnë në gjerësinë e pulsit të lazerit Gjerësia e pulsit të lazerit ndikohet nga një sërë faktorësh, kryesisht duke përfshirë aspektet e mëposhtme:
a. Karakteristikat e mjedisit të përforcimit. Llojet e ndryshme të mjediseve të përforcimit kanë strukturë unike të nivelit të energjisë dhe jetëgjatësi fluoreshente, të cilat ndikojnë drejtpërdrejt në gjenerimin dhe gjerësinë e pulsit të pulsit lazer. Për shembull, lazerët në gjendje të ngurtë, kristalet Nd:YAG dhe kristalet Ti:Safir janë mjedise të zakonshme lazerësh në gjendje të ngurtë. Lazerët e gazit, siç janë lazerët e dioksidit të karbonit (CO₂) dhe lazerët helium-neon (HeNe), zakonisht prodhojnë pulse relativisht të gjata për shkak të strukturës së tyre molekulare dhe vetive të gjendjes së ngacmuar; Lazerët gjysmëpërçues, duke kontrolluar kohën e rekombinimit të bartësve, mund të arrijnë gjerësi pulsi që variojnë nga nanosekonda deri në pikosekonda.
Dizajni i zgavrës së lazerit ka një ndikim të rëndësishëm në gjerësinë e pulsit, duke përfshirë: gjatësinë e zgavrës, gjatësia e zgavrës së lazerit përcakton kohën e nevojshme që drita të udhëtojë herë pas here në zgavër, një zgavër më e gjatë do të çojë në një gjerësi më të gjatë të pulsit, ndërsa një zgavër më e shkurtër është e favorshme për gjenerimin e pulseve ultra të shkurtra; Reflektimi: Një reflektor me reflektim të lartë mund të rrisë dendësinë e fotonit në zgavër, duke përmirësuar kështu efektin e fitimit, por reflektimi shumë i lartë mund të rrisë humbjen në zgavër dhe të ndikojë në stabilitetin e gjerësisë së pulsit; Pozicioni i mediumit të fitimit dhe pozicioni i mediumit të fitimit në zgavër do të ndikojnë gjithashtu në kohën e bashkëveprimit midis fotonit dhe mediumit të fitimit, dhe më pas do të ndikojnë në gjerësinë e pulsit.
c. Teknologjia e ndërrimit Q dhe teknologjia e bllokimit të modalitetit janë dy mjete të rëndësishme për të realizuar prodhimin e lazerit të pulsit dhe rregullimin e gjerësisë së pulsit.
d. Burimi i pompës dhe mënyra e funksionimit të pompës Stabiliteti i fuqisë së burimit të pompës dhe zgjedhja e mënyrës së funksionimit të pompës kanë gjithashtu një ndikim të rëndësishëm në gjerësinë e pulsit.
3. Metodat e zakonshme të kontrollit të gjerësisë së pulsit
a. Ndryshimi i mënyrës së punës së lazerit: mënyra e punës së lazerit do të ndikojë drejtpërdrejt në gjerësinë e pulsit të tij. Gjerësia e pulsit mund të kontrollohet duke rregulluar parametrat e mëposhtëm: frekuencën dhe intensitetin e burimit të pompës, hyrjen e energjisë së burimit të pompës dhe shkallën e përmbysjes së popullatës së grimcave në mjedisin e përforcimit; Reflektiviteti i lentes së daljes ndryshon efikasitetin e reagimit në rezonator, duke ndikuar kështu në procesin e formimit të pulsit.
b. Kontrolloni formën e pulsit: rregulloni në mënyrë indirekte gjerësinë e pulsit duke ndryshuar formën e pulsit të lazerit.
c. Modulimi i rrymës: Duke ndryshuar rrymën dalëse të furnizimit me energji për të rregulluar shpërndarjen e niveleve të energjisë elektronike në mjedisin lazer, dhe më pas për të ndryshuar gjerësinë e pulsit. Kjo metodë ka një shpejtësi të lartë reagimi dhe është e përshtatshme për skenarë aplikimi që kërkojnë rregullim të shpejtë.
d. Modulimi i ndërrimit: duke kontrolluar gjendjen e ndërrimit të lazerit për të rregulluar gjerësinë e pulsit.
e. Kontrolli i temperaturës: ndryshimet e temperaturës do të ndikojnë në strukturën e nivelit të energjisë së elektroneve të lazerit, duke ndikuar kështu indirekt në gjerësinë e pulsit.
f. Përdorni teknologjinë e modulimit: Teknologjia e modulimit është një mjet efektiv për të kontrolluar me saktësi gjerësinë e pulsit.
Modulimi me lazerTeknologjia është një teknologji që përdor lazerin si bartës dhe ngarkon informacion në të. Sipas marrëdhënies me lazerin, mund të ndahet në modulim të brendshëm dhe modulim të jashtëm. Modulimi i brendshëm i referohet mënyrës së modulimit në të cilën sinjali i moduluar ngarkohet në procesin e lëkundjes së lazerit për të ndryshuar parametrat e lëkundjes së lazerit dhe kështu të ndryshojë karakteristikat e daljes së lazerit. Modulimi i jashtëm i referohet mënyrës së modulimit në të cilën sinjali i modulimit shtohet pasi lazeri të jetë formuar, dhe vetitë e daljes së lazerit ndryshohen pa ndryshuar parametrat e lëkundjes së lazerit.
Teknologjia e modulimit mund të klasifikohet gjithashtu sipas formave të modulimit të bartësit, duke përfshirë modulimin analog, modulimin e pulsit, modulimin dixhital (modulimin e kodit të pulsit); Sipas parametrave të modulimit, ajo ndahet në modulim të intensitetit dhe modulim të fazës.
Modulator i intensitetitGjerësia e pulsit kontrollohet duke rregulluar ndryshimin e intensitetit të dritës së lazerit.
Modulatori i fazësGjerësia e pulsit rregullohet duke ndryshuar fazën e valës së dritës.
Amplifikator i bllokuar me fazë: Përmes modulimit të amplifikatorit të bllokuar me fazë, gjerësia e pulsit të lazerit mund të rregullohet me saktësi.
Koha e postimit: 24 Mars 2025