Ширина импульса относится к длительности импульса, и диапазон обычно составляет от наносекунд (нс, 10-9секунд) до фемтосекунд (фс, 10-15(секунды). Импульсные лазеры с различной длительностью импульса подходят для различных применений:
- Короткая длительность импульса (пикосекунда/фемтосекунда):
Идеально подходит для прецизионной обработки хрупких материалов (например, стекла, сапфира) для уменьшения трещин.
- Длинный импульс (наносекунда): подходит для резки металла, сварки и других применений, где требуется тепловое воздействие.
- Фемтосекундный лазер: используется в операциях на глазах (например, LASIK), поскольку он позволяет делать точные разрезы с минимальным повреждением окружающих тканей.
- Сверхкороткие импульсы: используются для изучения сверхбыстрых динамических процессов, таких как молекулярные колебания и химические реакции.
Ширина импульса влияет на производительность лазера, например, на пиковую мощность (Pпик= энергия импульса/длительность импульса. Чем короче длительность импульса, тем выше пиковая мощность при той же энергии одиночного импульса. Она также влияет на тепловые эффекты: большая длительность импульса, например, наносекунды, может вызывать накопление тепла в материалах, что приводит к плавлению или термическому повреждению; короткая длительность импульса, например, пикосекунды или фемтосекунды, позволяет проводить «холодную обработку» с уменьшенной зоной термического воздействия.
Волоконные лазеры обычно контролируют и регулируют ширину импульса, используя следующие методы:
1. Модуляция добротности: генерирует наносекундные импульсы путем периодического изменения потерь резонатора для получения импульсов высокой энергии.
2. Синхронизация мод: генерирует пикосекундные или фемтосекундные сверхкороткие импульсы путем синхронизации продольных мод внутри резонатора.
3. Модуляторы или нелинейные эффекты: например, использование нелинейного вращения поляризации (NPR) в волокнах или насыщающихся поглотителях для сжатия ширины импульса.
Время публикации: 08 мая 2025 г.