Ширина импульса — это длительность импульса, которая обычно составляет от наносекунд (нс, 10).-9секунд) до фемтосекунд (фс, 10-15секунд). Импульсные лазеры с различной длительностью импульса подходят для различных применений:
- Короткая длительность импульса (пикосекунды/фемтосекунды):
Идеально подходит для прецизионной обработки хрупких материалов (например, стекла, сапфира) с целью уменьшения образования трещин.
- Длительный импульс (наносекунды): подходит для резки металла, сварки и других применений, где требуется воздействие тепла.
- Фемтосекундный лазер: используется в офтальмологических операциях (например, LASIK), поскольку позволяет выполнять точные разрезы с минимальным повреждением окружающих тканей.
- Сверхкороткие импульсы: используются для изучения сверхбыстрых динамических процессов, таких как молекулярные колебания и химические реакции.
Длительность импульса влияет на характеристики лазера, такие как пиковая мощность (P).пик= энергия импульса/длительность импульса. Чем короче длительность импульса, тем выше пиковая мощность при той же энергии одиночного импульса.) Это также влияет на тепловые эффекты: длительные импульсы, например, наносекунды, могут вызывать накопление тепла в материалах, приводя к плавлению или термическому повреждению; короткие импульсы, например, пикосекунды или фемтосекунды, позволяют проводить «холодную обработку» с уменьшенными зонами термического воздействия.
В волоконных лазерах управление и регулировка ширины импульса обычно осуществляются с использованием следующих методов:
1. Q-переключение: Генерирует наносекундные импульсы путем периодического изменения потерь в резонаторе для получения высокоэнергетических импульсов.
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 насыщаемых поглотителях для сжатия ширины импульса.
Дата публикации: 08 мая 2025 г.