Cuntrollu di frequenza di impulsi ditecnulugia di cuntrollu di l'impulsi laser
1. U cuncettu di frequenza d'impulsi, a velocità d'impulsi laser (Pulse Repetition Rate) si riferisce à u numeru d'impulsi laser emessi per unità di tempu, di solitu in Hertz (Hz). L'impulsi d'alta frequenza sò adatti per applicazioni à alta velocità di ripetizione, mentre chì l'impulsi di bassa frequenza sò adatti per compiti à impulsu unicu d'alta energia.
2. A relazione trà a putenza, a larghezza di l'impulsu è a frequenza Prima di u cuntrollu di a frequenza laser, a relazione trà a putenza, a larghezza di l'impulsu è a frequenza deve esse prima spiegata. Ci hè una interazione cumplessa trà a putenza laser, a frequenza è a larghezza di l'impulsu, è l'aghjustamentu di unu di i parametri richiede di solitu a cunsiderazione di l'altri dui parametri per ottimizà l'effettu di l'applicazione.
3. Metodi cumuni di cuntrollu di frequenza d'impulsi
a. U modu di cuntrollu esternu carica u signale di frequenza fora di l'alimentatore, è aghjusta a frequenza di l'impulsu laser cuntrullendu a frequenza è u ciclu di travagliu di u signale di carica. Questu permette à l'impulsu di uscita di esse sincronizatu cù u signale di carica, rendendulu adattatu per applicazioni chì richiedenu un cuntrollu precisu.
b. Modu di cuntrollu internu U signale di cuntrollu di frequenza hè integratu in l'alimentatore di u variatore, senza ingressu di signale esternu supplementu. L'utilizatori ponu sceglie trà una frequenza integrata fissa o una frequenza di cuntrollu internu regulabile per una maggiore flessibilità.
c. Aghjustà a lunghezza di u risonatore omodulatore elettro-otticuE caratteristiche di frequenza di u laser ponu esse mudificate aghjustendu a lunghezza di u risonatore o aduprendu un modulatore elettro-otticu. Stu metudu di regulazione di l'alta frequenza hè spessu adupratu in applicazioni chì richiedenu una putenza media più alta è larghezze d'impulsi più corte, cum'è a micromacchinazione laser è l'imaghjini medica.
d. Modulatore acusticu-otticu(Modulatore AOM) hè un strumentu impurtante per u cuntrollu di a frequenza di l'impulsi di a tecnulugia di cuntrollu di l'impulsi laser.Modulatore AOMusa l'effettu acustootticu (vale à dì, a pressione d'oscillazione meccanica di l'onda sonora cambia l'indice di rifrazione) per modulà è cuntrullà u raghju laser.
4. A tecnulugia di modulazione intracavità, paragunata à a modulazione esterna, a modulazione intracavità pò generà in modu più efficiente alta energia, putenza di picculaser à impulsiEccu quattru tecniche cumuni di modulazione intracavità:
a. Cummutazione di guadagnu Modulendu rapidamente a fonte di pompa, l'inversione di u numeru di particelle di u mezu di guadagnu è u coefficientu di guadagnu sò stabiliti rapidamente, superendu a velocità di radiazione stimulata, risultendu in un forte aumentu di fotoni in a cavità è a generazione di laser à impulsi corti. Stu metudu hè particularmente cumunu in i laser à semiconduttori, chì ponu pruduce impulsi da nanosecondi à decine di picosecondi, cù una velocità di ripetizione di parechji gigahertz, è hè largamente utilizatu in u campu di e cumunicazioni ottiche cù velocità di trasmissione di dati elevate.
Interruttore Q (Q-switching) L'interruttori Q sopprimenu u feedback otticu introducendu perdite elevate in a cavità laser, permettendu à u prucessu di pompaggio di pruduce un'inversione di a pupulazione di particelle assai oltre a soglia, immagazzinendu una grande quantità di energia. In seguitu, a perdita in a cavità hè ridutta rapidamente (vale à dì, u valore Q di a cavità hè aumentatu), è u feedback otticu hè riattivatu, in modu chì l'energia immagazzinata sia liberata in forma di impulsi ultra-corti di alta intensità.
c. U bloccu di modu genera impulsi ultracorti di livellu di picosecondi o ancu femtosecondi cuntrullendu a relazione di fase trà i diversi modi longitudinali in a cavità laser. A tecnulugia di bloccu di modu hè divisa in bloccu di modu passivu è bloccu di modu attivu.
d. Svuotamentu di a cavità Immagazzinendu l'energia in i fotoni in u risonatore, aduprendu un specchiu di cavità à bassa perdita per ligà efficacemente i fotoni, mantenendu un statu di bassa perdita in a cavità per un certu periodu di tempu. Dopu à un ciclu di andata è ritornu, l'impulsu forte hè "svuotatu" fora di a cavità cambiendu rapidamente l'elementu internu di a cavità, cum'è un modulatore acusto-otticu o un otturatore elettro-otticu, è un laser à impulsi corti hè emessu. In paragone cù a commutazione Q, u svuotamentu di a cavità pò mantene una larghezza d'impulsu di parechji nanosecondi à alte frequenze di ripetizione (cum'è parechji megahertz) è permette energie d'impulsu più elevate, in particulare per l'applicazioni chì richiedenu alte frequenze di ripetizione è impulsi corti. Cumbinatu cù altre tecniche di generazione d'impulsi, l'energia d'impulsu pò esse ulteriormente migliorata.
Cuntrollu di l'impulsulaserhè un prucessu cumplicatu è impurtante, chì implica u cuntrollu di a larghezza di l'impulsu, u cuntrollu di a frequenza di l'impulsu è parechje tecniche di modulazione. Attraversu una selezzione è un'applicazione ragionevuli di sti metudi, e prestazioni di u laser ponu esse adattate cù precisione per risponde à i bisogni di diversi scenarii d'applicazione. In u futuru, cù l'emergenza cuntinua di novi materiali è nuove tecnulugie, a tecnulugia di cuntrollu di l'impulsu di i laser introdurrà più scoperte è prumove u sviluppu ditecnulugia laserin a direzzione di una precisione più alta è di una applicazione più larga.
Data di publicazione: 25 di marzu di u 2025