Sealladh farsaing airleusairean cuisleach
An dòigh as dìriche airson gineadhleusairIs e moduladair a chur ri taobh a-muigh an leusair leantainneach. Faodaidh an dòigh seo am cuisle picosecond as luaithe a thoirt gu buil, ged a tha e sìmplidh, ach chan urrainn do lùth solais sgudail agus cumhachd as àirde a bhith nas àirde na cumhachd solais leantainneach. Mar sin, is e dòigh nas èifeachdaiche air cuislean leusair a chruthachadh modúlachadh ann an cuas an leusair, a’ stòradh lùth aig àm dheth an trèin cuisle agus ga leigeil ma sgaoil aig àm air. Is iad na ceithir dòighean cumanta a thathas a’ cleachdadh gus cuislean a chruthachadh tro mhodúlachadh cuas leusair suidseadh buannachd, suidseadh-Q (suidseadh call), falmhachadh cuas, agus glasadh modh.
Bidh an suidse buannachd a’ gineadh cuislean goirid le bhith ag atharrachadh cumhachd a’ phump. Mar eisimpleir, faodaidh leusairean leth-chonnsachaidh le buannachd cuislean a ghineadh bho beagan nanoseconds gu ceud picoseconds le bhith ag atharrachadh sruth. Ged a tha lùth a’ chuisle ìosal, tha an dòigh seo gu math sùbailte, leithid a bhith a’ toirt seachad tricead ath-aithris agus leud cuisle a ghabhas atharrachadh. Ann an 2018, thug luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Tokyo cunntas air leusair leth-chonnsachaidh le buannachd femtosecond, a’ riochdachadh briseadh-troimhe ann am bacadh teicnigeach 40-bliadhna.
Mar as trice, bidh cuislean nanosecond làidir air an gineadh le leusairean Q-switched, a thèid a leigeil a-mach ann an grunn thursan cruinn anns a’ chuas, agus tha lùth a’ chuisle anns an raon bho ghrunn mhilijoules gu grunn joules, a rèir meud an t-siostaim. Bidh cuislean picosecond agus femtosecond lùth meadhanach (mar as trice fo 1 μJ) air an gineadh sa mhòr-chuid le leusairean glaiste-mhodh. Tha aon no barrachd cuislean ultrashort anns an ath-shondair leusair a bhios a’ cuairteachadh gu leantainneach. Bidh gach cuisle intracavity a’ sgaoileadh cuisle tron sgàthan ceangail toraidh, agus mar as trice tha an ath-tricead eadar 10 MHz agus 100 GHz. Tha an fhigear gu h-ìosal a’ sealltainn femtosecond soliton sgaoilidh làn-àbhaisteach (ANDi).inneal laser snàithleach, agus faodar a’ mhòr-chuid dhiubh a thogail le bhith a’ cleachdadh phàirtean àbhaisteach Thorlabs (snàithleach, lionsa, uchd agus clàr gluasaid).
Faodar dòigh-obrach falmhachaidh cuas a chleachdadh airsonLasairean Q-switchedgus cuislean nas giorra agus lasers glaiste-mòd fhaighinn gus lùth cuisle a mheudachadh le ath-tricead nas ìsle.
Cuislean raon ùine agus raon tricead
Tha cruth loidhneach a’ chuisle le ùine gu math sìmplidh sa chumantas agus faodar a chur an cèill le gnìomhan Gaussian agus sech². Mar as trice, is e luach leud leth-àirde (FWHM) a th’ ann an ùine cuisle (ris an canar leud cuisle), is e sin, an leud thar a bheil an cumhachd optigeach co-dhiù leth na cumhachd as àirde; bidh laser Q-switched a’ gineadh cuislean goirid nanosecond troimhe.
Bidh leusairean glaiste-mhodh a’ toirt a-mach cuislean goirid-ghoirid (USP) anns an òrdugh deichean de phicodiogan gu femtodiogan. Chan urrainn do electronics àrd-astar ach suas ri deichean de phicodiogan a thomhas, agus chan urrainnear cuislean nas giorra a thomhas ach le teicneòlasan optigeach a-mhàin leithid autocorrelators, FROG agus SPIDER. Ged nach eil cuislean nanosecond no nas fhaide ag atharrachadh leud an cuisle mar a bhios iad a’ siubhal, eadhon thairis air astaran fada, faodaidh grunn nithean buaidh a thoirt air cuislean goirid-ghoirid:
Faodaidh sgapadh leudachadh mòr cuisle adhbhrachadh, ach faodar a dhlùthadh a-rithist leis an sgapadh eile. Tha an diagram a leanas a’ sealltainn mar a bhios teannadair cuisle femtosecond Thorlabs a’ dèanamh suas airson sgapadh microsgop.
Mar as trice chan eil buaidh dhìreach aig neo-loidhneachd air leud na cuisle, ach bidh i a’ leudachadh an leud-bann, ga dhèanamh nas buailtiche do sgaoileadh rè iomadachadh. Faodaidh seòrsa sam bith de shnàithleach, a’ gabhail a-steach meadhanan buannachd eile le leud-bann cuibhrichte, buaidh a thoirt air cumadh an leud-bann no cuisle thar-ghoirid, agus faodaidh lùghdachadh ann an leud-bann leantainn gu leudachadh ann an ùine; Tha cùisean ann cuideachd far a bheil leud cuisle na cuisle a tha air a chiùrradh gu làidir a’ fàs nas giorra nuair a bhios an speactram nas cumhainge.
Àm puist: 5 Gearran 2024