Cuntrollu di a larghezza di l'impulsu dicuntrollu di l'impulsi lasertecnulugia
U cuntrollu di l'impulsi di u laser hè unu di i ligami chjave intecnulugia laser, chì affetta direttamente e prestazioni è l'effettu di l'applicazione di u laser. Stu documentu esaminerà sistematicamente u cuntrollu di a larghezza di l'impulsu, u cuntrollu di a frequenza di l'impulsu è a tecnulugia di modulazione cunnessa, è s'impegnarà à esse prufessiunale, cumpletu è logicu.
1. Cuncettu di larghezza d'impulsu
A Larghezza di l'Impulsu di u laser si riferisce à a durata di l'impulsu laser, chì hè un parametru chjave per discrive e caratteristiche di u tempu di a pruduzzione laser. Per i laser à impulsi ultra-corti (cum'è i laser di nanosecondi, picosecondi è femtosecondi), più corta hè a larghezza di l'impulsu, più alta hè a putenza di piccu, è più chjucu hè l'effettu termicu, chì hè adattatu per a machinazione di precisione o a ricerca scientifica.
2. Fattori chì influenzanu a larghezza di l'impulsu laser A larghezza di l'impulsu di u laser hè influenzata da una varietà di fattori, cumpresi principalmente i seguenti aspetti:
a. Caratteristiche di u mezu di guadagnu. Diversi tipi di mezi di guadagnu anu una struttura unica di livellu d'energia è una durata di vita di fluorescenza, chì influenzanu direttamente a generazione è a larghezza di l'impulsu di l'impulsu laser. Per esempiu, i laser à statu solidu, i cristalli Nd: YAG è i cristalli Ti: Zaffiru sò mezi laser à statu solidu cumuni. I laser à gas, cum'è i laser à diossidu di carbonu (CO₂) è i laser à eliu-neon (HeNe), di solitu producenu impulsi relativamente longhi per via di a so struttura moleculare è di e so proprietà di statu eccitatu; I laser à semiconduttori, cuntrullendu u tempu di ricombinazione di u purtatore, ponu ottene larghezze d'impulsu chì varianu da nanosecondi à picosecondi.
U cuncepimentu di a cavità laser hà un impattu significativu nantu à a larghezza di l'impulsu, cumprese: a lunghezza di a cavità, a lunghezza di a cavità laser determina u tempu necessariu per chì a luce viaghji una volta è di novu in a cavità, una cavità più longa porterà à una larghezza di l'impulsu più longa, mentre chì una cavità più corta hè propizia à a generazione di impulsi ultra-corti; Riflettanza: Un riflettore cù alta riflettanza pò aumentà a densità di fotoni in a cavità, migliurendu cusì l'effettu di guadagnu, ma una riflettanza troppu alta pò aumentà a perdita in a cavità è influenzà a stabilità di a larghezza di l'impulsu; A pusizione di u mediu di guadagnu è a pusizione di u mediu di guadagnu in a cavità influenzeranu ancu u tempu d'interazzione trà u fotone è u mediu di guadagnu, è dopu influenzeranu a larghezza di l'impulsu.
c. A tecnulugia di cummutazione Q è a tecnulugia di bloccu di modu sò dui mezi impurtanti per realizà a pruduzzione laser à impulsi è a regulazione di a larghezza di l'impulsu.
d. Fonte di pompa è modu di pompa A stabilità di putenza di a fonte di pompa è a scelta di u modu di pompa anu ancu un impattu impurtante nantu à a larghezza di l'impulsu.
3. Metodi cumuni di cuntrollu di larghezza d'impulsu
a. Cambià u modu di funziunamentu di u laser: u modu di funziunamentu di u laser affetterà direttamente a so larghezza d'impulsu. A larghezza d'impulsu pò esse cuntrullata aghjustendu i seguenti parametri: a frequenza è l'intensità di a fonte di pompa, l'input d'energia di a fonte di pompa, è u gradu d'inversione di a pupulazione di particelle in u mezu di guadagnu; A riflettività di a lente di uscita cambia l'efficienza di feedback in u risonatore, affettendu cusì u prucessu di furmazione d'impulsi.
b. Cuntrollu di a forma di l'impulsu: aghjustà indirettamente a larghezza di l'impulsu cambiendu a forma di l'impulsu laser.
c. Modulazione di corrente: Cambiendu a corrente di uscita di l'alimentatore per regulà a distribuzione di i livelli di energia elettronica in u mezu laser, è dopu cambiendu a larghezza di l'impulsu. Stu metudu hà una velocità di risposta rapida è hè adattatu per scenarii d'applicazione chì richiedenu un adattamentu rapidu.
d. Modulazione di commutazione: cuntrullendu u statu di commutazione di u laser per aghjustà a larghezza di l'impulsu.
e. Cuntrollu di a temperatura: i cambiamenti di temperatura affettanu a struttura di u livellu di energia elettronica di u laser, affettendu cusì indirettamente a larghezza di l'impulsu.
f. Aduprà a tecnulugia di modulazione: A tecnulugia di modulazione hè un mezzu efficace per cuntrullà accuratamente a larghezza di l'impulsu.
Modulazione laserA tecnulugia hè una tecnulugia chì usa u laser cum'è purtatore è carica l'infurmazioni nantu à ellu. Sicondu a relazione cù u laser, pò esse divisa in modulazione interna è modulazione esterna. A modulazione interna si riferisce à u modu di modulazione in u quale u signale modulatu hè caricatu in u prucessu di oscillazione laser per cambià i parametri di oscillazione laser è cusì cambià e caratteristiche di output di u laser. A modulazione esterna si riferisce à u modu di modulazione in u quale u signale di modulazione hè aghjuntu dopu chì u laser hè furmatu, è e proprietà di u laser di output sò cambiate senza cambià i parametri di oscillazione di u laser.
A tecnulugia di modulazione pò ancu esse classificata secondu e forme di modulazione di u purtatore, cumprese a modulazione analogica, a modulazione di l'impulsi, a modulazione digitale (modulazione di u codice di l'impulsi); Sicondu i parametri di modulazione, hè divisa in modulazione di l'intensità è modulazione di fase.
Modulatore d'intensitàA larghezza di l'impulsu hè cuntrullata aghjustendu u cambiamentu di l'intensità di a luce laser.
Modulatore di faseA larghezza di l'impulsu hè aghjustata cambiendu a fase di l'onda luminosa.
Amplificatore à bloccu di fase: Attraversu a modulazione di l'amplificatore à bloccu di fase, a larghezza di l'impulsu laser pò esse aghjustata cù precisione.
Data di publicazione: 24 di marzu di u 2025