Ainutlaatuinenultraopea laseryksi osa
Ultrasopin ainutlaatuiset ominaisuudetlaserit
Ulkomaalaisten laserien erittäin lyhyt pulssin kesto antaa näille järjestelmille ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka erottavat ne pitkästä pulssista tai jatkuvan aallon (CW) laserista. Tällaisen lyhyen pulssin luomiseksi vaaditaan laaja spektrin kaistanleveys. Pulssin muoto ja keskusaallonpituus määrittävät vähimmäiskaistanleveyden tietyn keston pulssien tuottamiseksi. Tyypillisesti tätä suhdetta kuvataan aikakaistanleveystuotteen (TBP) perusteella, joka on johdettu epävarmuusperiaatteesta. Gaussin pulssin TBP annetaan seuraavalla kaavalla: tbpgaussian = Δτδν≈0,441
Δτ on pulssin kesto ja ΔV on taajuuskaistanleveys. Pohjimmiltaan yhtälö osoittaa, että spektrin kaistanleveyden ja pulssin keston välillä on käänteinen suhde, mikä tarkoittaa, että pulssin keston myötä kaistanleveys, joka tarvitaan tämän pulssin tuottamiseksi, kasvaa. Kuvio 1 havainnollistaa vähimmäiskaistanleveyttä, jota tarvitaan useiden erilaisten pulssin keston tukemiseksi.
Kuva 1: Tukeen tarvitaan vähimmäisspektrikaistanleveyslaserpulssit10 ps (vihreä), 500 FS (sininen) ja 50 FS (punainen)
Ultraopealaserien tekniset haasteet
Ulkomaalaisten laserien laajaa spektrikaistanleveyttä, huipputehoa ja lyhyt pulssin kesto on hoidettava oikein järjestelmässäsi. Usein yksi yksinkertaisimmista ratkaisuista näihin haasteisiin on laserien laaja spektrin tuotos. Jos olet aikaisemmin käyttänyt ensisijaisesti pidempiä pulsseja tai jatkuvia aaltolasereita, nykyinen optisten komponenttien varastosi ei ehkä pysty heijastamaan tai lähettämään ultra-pintojen pulssien täydellistä kaistanleveyttä.
Laservauriokynnys
Ultra -laajennusoptiikassa on myös huomattavasti erilainen ja vaikeampi navigoida laservauriokynnyksissä (LDT) verrattuna tavanomaisempiin laserlähteisiin. Kun optiikkaa tarjotaannanosekunnin pulssilaserit, LDT-arvot ovat yleensä luokkaa 5-10 J/cm2. Erittäin suurissa optiikassa tämän suuruuden arvot ovat käytännössä ennenkuulumattomia, koska LDT -arvot ovat todennäköisemmin luokkaa <1 J/cm2, yleensä lähempänä 0,3 J/cm2. LDT -amplitudin merkittävä variaatio eri pulssin keston aikana on seurausta pulssien keston perusteella laservauriomekanismista. Nanosekunnin lasereille tai pidemmillesykkivät laserit, päämekanismi, joka aiheuttaa vaurioita, on lämpölämmitys. Pinnoitus- ja substraattimateriaalitoptiset laitteetAbsorboi tulevat fotonit ja lämmitä ne. Tämä voi johtaa materiaalin kidehilan vääristymiseen. Lämpölaajennus, halkeaminen, sulaminen ja hila kanta ovat näiden yleisiä lämpövauriomekanismejalaserlähteet.
Ultra-laajentuneiden laserien kohdalla pulssin kesto itsessään on kuitenkin nopeampi kuin lämmönsiirton aika-asteikko laserista materiaalihilaan, joten lämpövaikutus ei ole laserin aiheuttamien vaurioiden tärkein syy. Sen sijaan ultrasasterin huipputeho muuttaa vauriomekanismin epälineaarisiin prosesseihin, kuten monifotonin imeytymiseen ja ionisoitumiseen. Siksi ei ole mahdollista yksinkertaisesti kaventaa nanosekunnin pulssin LDT -luokitusta ultraopean pulssin arvoon, koska vaurioiden fysikaalinen mekanismi on erilainen. Siksi samoissa käyttöolosuhteissa (esim. Aallonpituus, pulssin kesto ja toistonopeus) optinen laite, jolla on riittävän korkea LDT -luokitus, on paras optinen laite sovelluksellesi. Eri olosuhteissa testattu optiikka ei edusta järjestelmän saman optiikan todellista suorituskykyä.
Kuvio 1: Laseria aiheuttamien vaurioiden mekanismit erilaisilla pulssien kestolla
Viestin aika: kesäkuu-24-2024