Nadzor frekvence impulzovtehnologija laserskega impulznega krmiljenja
1. Koncept impulzne frekvence, hitrost laserskih impulzov (frekvenca ponavljanja impulzov) se nanaša na število laserskih impulzov, ki se oddajajo na časovno enoto, običajno v hercih (Hz). Visokofrekvenčni impulzi so primerni za aplikacije z visoko hitrostjo ponavljanja, nizkofrekvenčni impulzi pa so primerni za naloge z visokoenergijskimi posameznimi impulzi.
2. Razmerje med močjo, širino impulza in frekvenco Preden se lotimo regulacije laserske frekvence, je treba najprej razložiti razmerje med močjo, širino impulza in frekvenco. Med lasersko močjo, frekvenco in širino impulza obstaja kompleksna interakcija, pri čemer je za optimizacijo učinka uporabe običajno treba upoštevati tudi druga dva parametra.
3. Pogoste metode krmiljenja frekvence impulzov
a. Zunanji način krmiljenja nalaga frekvenčni signal zunaj napajalnika in prilagaja frekvenco laserskega impulza z nadzorom frekvence in delovnega cikla obremenitvenega signala. To omogoča sinhronizacijo izhodnega impulza s obremenitvenim signalom, zaradi česar je primeren za aplikacije, ki zahtevajo natančno krmiljenje.
b. Način notranjega krmiljenja Signal za krmiljenje frekvence je vgrajen v napajalnik pogona, brez dodatnega zunanjega vhodnega signala. Uporabniki lahko za večjo prilagodljivost izbirajo med fiksno vgrajeno frekvenco ali nastavljivo notranjo krmilno frekvenco.
c. Prilagajanje dolžine resonatorja alielektrooptični modulatorFrekvenčne značilnosti laserja je mogoče spremeniti z nastavitvijo dolžine resonatorja ali z uporabo elektrooptičnega modulatorja. Ta metoda visokofrekvenčne regulacije se pogosto uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo večjo povprečno moč in krajše širine impulzov, kot sta laserska mikroobdelava in medicinsko slikanje.
d. Akusto-optični modulator(AOM modulator) je pomembno orodje za nadzor frekvence impulzov v tehnologiji laserskega nadzora impulzov.Modulator AOMuporablja akustično-optični učinek (to pomeni, da mehanski nihajni tlak zvočnega vala spreminja lomni količnik) za modulacijo in nadzor laserskega žarka.
4. Tehnologija modulacije znotraj votline: v primerjavi z zunanjo modulacijo lahko modulacija znotraj votline učinkoviteje ustvari visoko energijo in najvišjo moč.pulzni laserSledijo štiri pogoste tehnike modulacije znotraj votline:
a. Preklapljanje ojačanja s hitro modulacijo črpalnega vira, pri čemer se hitro vzpostavita inverzija števila delcev ojačevalnega medija in koeficient ojačanja, ki presežeta hitrost stimuliranega sevanja, kar povzroči močno povečanje fotonov v votlini in generiranje kratkopulznega laserja. Ta metoda je še posebej pogosta pri polprevodniških laserjih, ki lahko proizvajajo impulze od nanosekund do deset pikosekund s frekvenco ponovitve več gigahercev in se pogosto uporablja na področju optičnih komunikacij z visokimi hitrostmi prenosa podatkov.
Q stikalo (Q-stikanje) Q stikala zavirajo optično povratno zanko z uvedbo velikih izgub v laserski votlini, kar omogoča, da proces črpanja povzroči obrat populacije delcev daleč preko praga, s čimer se shrani velika količina energije. Posledično se izgube v votlini hitro zmanjšajo (torej se vrednost Q votline poveča) in optična povratna zanka se ponovno vklopi, tako da se shranjena energija sprosti v obliki ultra kratkih visokointenzivnih impulzov.
c. Zaklepanje modov generira ultra kratke impulze pikosekundne ali celo femtosekundne ravni z nadzorom faznega razmerja med različnimi vzdolžnimi modi v laserski votlini. Tehnologija zaklepanja modov se deli na pasivno zaklepanje modov in aktivno zaklepanje modov.
d. Izpraznitev votline Z shranjevanjem energije v fotonih v resonatorju se z uporabo zrcala v votlini z nizkimi izgubami učinkovito veže fotone in s tem v votlini določen čas vzdržuje stanje nizkih izgub. Po enem krožnem ciklu se močan impulz "izprazni" iz votline s hitrim preklopom elementa notranje votline, kot je akustično-optični modulator ali elektrooptični zaklop, in odda se laserski pulz s kratkim impulzom. V primerjavi s preklopom Q lahko praznjenje votline ohrani širino impulza več nanosekund pri visokih frekvencah ponovitve (kot je nekaj megahercev) in omogoči višje energije impulzov, zlasti za aplikacije, ki zahtevajo visoke frekvence ponovitve in kratke impulze. V kombinaciji z drugimi tehnikami generiranja impulzov je mogoče energijo impulzov še izboljšati.
Pulzni nadzorlaserje zapleten in pomemben proces, ki vključuje nadzor širine impulza, nadzor frekvence impulzov in številne tehnike modulacije. Z razumno izbiro in uporabo teh metod je mogoče natančno prilagoditi delovanje laserja potrebam različnih scenarijev uporabe. V prihodnosti bo tehnologija nadzora impulzov laserjev z nenehnim pojavom novih materialov in tehnologij prinesla še več prebojev in spodbudila razvoj...laserska tehnologijav smeri večje natančnosti in širše uporabe.
Čas objave: 25. marec 2025