Pulse width control ngkontrol ng pulso ng laserteknolohiya
Ang pulse control ng laser ay isa sa mga pangunahing link sateknolohiya ng laser, na direktang nakakaapekto sa pagganap at epekto ng paggamit ng laser. Ang papel na ito ay sistematikong ayusin ang kontrol sa lapad ng pulso, kontrol sa dalas ng pulso at kaugnay na teknolohiya ng modulasyon, at magsusumikap na maging propesyonal, komprehensibo at lohikal.
1. Konsepto ng lapad ng pulso
Ang Pulse Width ng laser ay tumutukoy sa tagal ng laser pulse, na isang pangunahing parameter upang ilarawan ang mga katangian ng oras ng laser output. Para sa mga ultra-short pulse lasers (gaya ng nanosecond, picosecond at femtosecond lasers), mas maikli ang lapad ng pulso, mas mataas ang peak power, at mas maliit ang thermal effect, na angkop para sa precision machining o siyentipikong pananaliksik.
2. Mga salik na nakakaapekto sa lapad ng pulso ng laser Ang lapad ng pulso ng laser ay apektado ng iba't ibang mga kadahilanan, pangunahin kasama ang mga sumusunod na aspeto:
a. Mga katangian ng daluyan ng pakinabang. Ang iba't ibang uri ng gain media ay may natatanging istraktura ng antas ng enerhiya at buhay ng fluorescence, na direktang nakakaapekto sa henerasyon at lapad ng pulso ng pulso ng laser. Halimbawa, ang mga solid-state laser, Nd:YAG crystal at Ti: Sapphire crystal ay karaniwang solid-state laser media. Ang mga gas laser, gaya ng carbon dioxide (CO₂) laser at helium-neon (HeNe) lasers, ay kadalasang gumagawa ng medyo mahahabang pulso dahil sa kanilang molecular structure at excited state properties; Ang mga semiconductor laser, sa pamamagitan ng pagkontrol sa oras ng recombination ng carrier, ay makakamit ang mga lapad ng pulso mula sa nanoseconds hanggang picoseconds.
Ang disenyo ng laser cavity ay may malaking epekto sa lapad ng pulso, kabilang ang: ang haba ng cavity, ang haba ng laser cavity ay tumutukoy sa oras na kinakailangan para sa liwanag na maglakbay nang paulit-ulit sa cavity, ang isang mas mahabang cavity ay hahantong sa mas mahabang lapad ng pulso, habang ang isang mas maikling cavity ay nakakatulong sa pagbuo ng mga ultra-maikling pulso; Reflectance: Ang isang reflector na may mataas na reflectance ay maaaring tumaas ang densidad ng photon sa cavity, at sa gayon ay mapabuti ang gain effect, ngunit ang masyadong mataas na reflectance ay maaaring magpapataas ng pagkawala sa cavity at makakaapekto sa katatagan ng lapad ng pulso; Ang posisyon ng gain medium at ang posisyon ng gain medium sa cavity ay makakaapekto rin sa oras ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng photon at ng gain medium, at pagkatapos ay makakaapekto sa lapad ng pulso.
c. Ang Q-switching technology at mode-locking technology ay dalawang mahalagang paraan upang maisakatuparan ang pulse laser output at pulse width regulation.
d. Pump source at pump mode Ang power stability ng pump source at ang pagpili ng pump mode ay mayroon ding mahalagang epekto sa pulse width.
3. Mga karaniwang paraan ng pagkontrol sa lapad ng pulso
a. Baguhin ang working mode ng laser: ang working mode ng laser ay direktang makakaapekto sa lapad ng pulso nito. Ang lapad ng pulso ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng pagsasaayos ng mga sumusunod na parameter: ang dalas at intensity ng pinagmumulan ng bomba, ang input ng enerhiya ng pinagmumulan ng bomba, at ang antas ng pagbabaligtad ng populasyon ng butil sa daluyan ng pakinabang; Binabago ng reflectivity ng output lens ang feedback efficiency sa resonator, kaya naaapektuhan ang proseso ng pagbuo ng pulso.
b. Kontrolin ang hugis ng pulso: hindi direktang ayusin ang lapad ng pulso sa pamamagitan ng pagbabago ng hugis ng pulso ng laser.
c. Kasalukuyang modulasyon: Sa pamamagitan ng pagpapalit ng output current ng power supply para i-regulate ang distribution ng electronic energy level sa laser medium, at pagkatapos ay baguhin ang pulse width. Ang pamamaraang ito ay may mabilis na bilis ng pagtugon at angkop para sa mga sitwasyon ng aplikasyon na nangangailangan ng mabilis na pagsasaayos.
d. Switch modulation: sa pamamagitan ng pagkontrol sa switching state ng laser upang ayusin ang lapad ng pulso.
e. Pagkontrol sa temperatura: ang mga pagbabago sa temperatura ay makakaapekto sa istraktura ng antas ng enerhiya ng elektron ng laser, at sa gayon ay hindi direktang nakakaapekto sa lapad ng pulso.
f. Gumamit ng teknolohiya ng modulasyon: Ang teknolohiya ng modulasyon ay isang epektibong paraan ng tumpak na pagkontrol sa lapad ng pulso.
Laser modulasyonAng teknolohiya ay isang teknolohiya na gumagamit ng laser bilang carrier at naglo-load ng impormasyon dito. Ayon sa relasyon sa laser ay maaaring nahahati sa panloob na modulasyon at panlabas na modulasyon. Ang panloob na modulasyon ay tumutukoy sa modulation mode kung saan ang modulated signal ay ikinarga sa proseso ng laser oscillation upang baguhin ang mga parameter ng laser oscillation at sa gayon ay baguhin ang mga katangian ng laser output. Ang panlabas na modulasyon ay tumutukoy sa modulation mode kung saan idinagdag ang signal ng modulasyon pagkatapos mabuo ang laser, at ang mga katangian ng output ng laser ay binago nang hindi binabago ang mga parameter ng oscillation ng laser.
Ang teknolohiya ng modulasyon ay maaari ding uriin ayon sa mga form ng modulasyon ng carrier, kabilang ang analog modulation, pulse modulation, digital modulation (pulse code modulation); Ayon sa mga parameter ng modulasyon, nahahati ito sa intensity modulation at phase modulation.
Intensity modulator: Ang lapad ng pulso ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pagbabago ng intensity ng liwanag ng laser.
Phase modulator: Ang lapad ng pulso ay nababagay sa pamamagitan ng pagbabago ng bahagi ng liwanag na alon.
Phase-locked amplifier: Sa pamamagitan ng phase-locked amplifier modulation, ang lapad ng pulso ng laser ay maaaring tumpak na maisaayos.
Oras ng post: Mar-24-2025