துடிப்புள்ள ஒளிக்கதிர்களின் கண்ணோட்டம்

கண்ணோட்டம்துடிப்புள்ள ஒளிக்கதிர்கள்

உருவாக்க மிகவும் நேரடி வழிலேசர்தொடர்ச்சியான லேசரின் வெளிப்புறத்தில் ஒரு மாடுலேட்டரைச் சேர்ப்பதே பருப்பு வகைகள். இந்த முறை எளிமையானது என்றாலும், வேகமான பைக்கோசெகண்ட் துடிப்பை உருவாக்க முடியும், ஆனால் கழிவு ஒளி ஆற்றல் மற்றும் உச்ச சக்தி தொடர்ச்சியான ஒளி சக்தியை மீற முடியாது. ஆகையால், லேசர் பருப்பு வகைகளை உருவாக்குவதற்கான மிகவும் திறமையான வழி, லேசர் குழியில் மாற்றியமைப்பது, துடிப்பு ரயிலின் நேரத்தில் ஆற்றலை சேமித்து, சரியான நேரத்தில் வெளியிடுவது. லேசர் குழி மாடுலேஷன் மூலம் பருப்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நான்கு பொதுவான நுட்பங்கள் ஆதாயம் மாறுதல், கியூ-மாறுதல் (இழப்பு மாறுதல்), குழி காலியாகும் மற்றும் முறை பூட்டுதல்.

ஆதாய சுவிட்ச் பம்ப் சக்தியை மாற்றியமைப்பதன் மூலம் குறுகிய பருப்புகளை உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, குறைக்கடத்தி ஆதாயம்-சுவிட்ச் லேசர்கள் தற்போதைய பண்பேற்றம் மூலம் ஒரு சில நானோ விநாடிகள் முதல் நூறு பைக்கோசெகாண்டுகள் வரை பருப்பு வகைகளை உருவாக்க முடியும். துடிப்பு ஆற்றல் குறைவாக இருந்தாலும், இந்த முறை மிகவும் நெகிழ்வானது, அதாவது சரிசெய்யக்கூடிய மறுபடியும் அதிர்வெண் மற்றும் துடிப்பு அகலத்தை வழங்குதல். 2018 ஆம் ஆண்டில், டோக்கியோ பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு ஃபெம்டோசெகண்ட் லாபம்-சுவிட்ச் செமிகண்டக்டர் லேசரைப் புகாரளித்தனர், இது 40 ஆண்டுகால தொழில்நுட்ப இடையூறில் ஒரு முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது.

வலுவான நானோ விநாடி பருப்பு வகைகள் பொதுவாக Q- சுவிட்ச் லேசர்களால் உருவாக்கப்படுகின்றன, அவை குழியில் பல சுற்று பயணங்களில் வெளியேற்றப்படுகின்றன, மேலும் துடிப்பு ஆற்றல் பல மில்லிஜூல்களின் வரம்பில் பல ஜூல்களுக்கு உள்ளது, இது அமைப்பின் அளவைப் பொறுத்து உள்ளது. நடுத்தர ஆற்றல் (பொதுவாக 1 μJ க்குக் கீழே) பைக்கோசெகண்ட் மற்றும் ஃபெம்டோசெகண்ட் பருப்பு வகைகள் முக்கியமாக பயன்முறை பூட்டப்பட்ட ஒளிக்கதிர்களால் உருவாக்கப்படுகின்றன. லேசர் ரெசனேட்டரில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அல்ட்ராஷார்ட் பருப்பு வகைகள் உள்ளன. ஒவ்வொரு உள்விழி துடிப்பும் வெளியீட்டு இணைப்பு கண்ணாடியின் மூலம் ஒரு துடிப்பை கடத்துகிறது, மேலும் சரிசெய்தல் பொதுவாக 10 மெகா ஹெர்ட்ஸ் முதல் 100 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் வரை இருக்கும். கீழேயுள்ள படம் ஒரு முழுமையான இயல்பான சிதறல் (ஆண்டி) சிதறல் சொலிடன் ஃபெம்டோசெகண்டைக் காட்டுகிறதுஃபைபர் லேசர் சாதனம், அவற்றில் பெரும்பாலானவை தோர்லாப்ஸ் நிலையான கூறுகளைப் பயன்படுத்தி கட்டப்படலாம் (ஃபைபர், லென்ஸ், மவுண்ட் மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி அட்டவணை).

குழி காலியாக்கும் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம்Q- சுவிட்ச் லேசர்கள்குறைந்த மறுசீரமைப்புடன் துடிப்பு ஆற்றலை அதிகரிக்க குறுகிய பருப்பு வகைகள் மற்றும் பயன்முறை பூட்டப்பட்ட லேசர்களைப் பெற.

நேர டொமைன் மற்றும் அதிர்வெண் டொமைன் பருப்பு வகைகள்
நேரத்துடன் துடிப்பின் நேரியல் வடிவம் பொதுவாக ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது மற்றும் காஸியன் மற்றும் செக் செயல்பாடுகளால் வெளிப்படுத்தப்படலாம். துடிப்பு நேரம் (துடிப்பு அகலம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) பொதுவாக அரை உயர அகலம் (FWHM) மதிப்பால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது, ஆப்டிகல் சக்தி குறைந்தது உச்ச சக்தி கொண்ட அகலம்; Q- சுவிட்ச் லேசர் நானோ விநாடி குறுகிய பருப்புகளை உருவாக்குகிறது
பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட ஒளிக்கதிர்கள் பல்லாயிரக்கணக்கான பைக்கோசெகாண்டுகள் முதல் ஃபெம்டோசெகண்டுகள் வரை அல்ட்ரா-ஷார்ட் பருப்பு வகைகளை (யுஎஸ்பி) உருவாக்குகின்றன. அதிவேக எலக்ட்ரானிக்ஸ் பல்லாயிரக்கணக்கான பைக்கோஸ் விநாடிகளை மட்டுமே அளவிட முடியும், மேலும் குறுகிய பருப்புகளை ஆட்டோகாரலேட்டர்கள், தவளை மற்றும் சிலந்தி போன்ற முற்றிலும் ஒளியியல் தொழில்நுட்பங்களுடன் மட்டுமே அளவிட முடியும். நானோ விநாடி அல்லது நீண்ட பருப்பு வகைகள் அவை பயணிக்கும்போது அவற்றின் துடிப்பு அகலத்தை மாற்றாது, நீண்ட தூரத்திற்கு கூட, அல்ட்ரா-ஷார்ட் பருப்பு வகைகள் பல்வேறு காரணிகளால் பாதிக்கப்படலாம்:

சிதறல் ஒரு பெரிய துடிப்பு விரிவாக்கத்தை ஏற்படுத்தும், ஆனால் எதிர் சிதறலால் மறுபரிசீலனை செய்யப்படலாம். பின்வரும் வரைபடம் தோர்லாப்ஸ் ஃபெம்டோசெகண்ட் துடிப்பு அமுக்கி நுண்ணோக்கி சிதறலுக்கு எவ்வாறு ஈடுசெய்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.

நேரியல் பொதுவாக துடிப்பு அகலத்தை நேரடியாக பாதிக்காது, ஆனால் இது அலைவரிசையை விரிவுபடுத்துகிறது, இதனால் துடிப்பு பரவலின் போது சிதறலுக்கு ஆளாகிறது. வரையறுக்கப்பட்ட அலைவரிசை கொண்ட பிற ஆதாய ஊடகங்கள் உட்பட எந்தவொரு ஃபைபர், அலைவரிசை அல்லது அல்ட்ரா-ஷார்ட் துடிப்பின் வடிவத்தை பாதிக்கும், மேலும் அலைவரிசை குறைவது காலத்தின் விரிவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும்; ஸ்பெக்ட்ரம் குறுகும்போது வலுவாக சிரித்த துடிப்பின் துடிப்பு அகலம் குறுகியதாக மாறும் சந்தர்ப்பங்களும் உள்ளன.