Einstakur Ultrafast leysir hluti einn

EinstaktUltrafast leysir1. hluti

Einstakir eiginleikar Ultrafastleysir
Ultra-stutt púlslengd öfgafullra leysir gefur þessum kerfi einstaka eiginleika sem aðgreina þau frá langpúls eða stöðugri bylgju (CW) leysir. Til að búa til svo stuttan púls er krafist breitt litrófs bandbreidd. Púls lögun og miðju bylgjulengd ákvarða lágmarks bandbreidd sem þarf til að búa til púls af tiltekinni lengd. Venjulega er þessu sambandi lýst með tilliti til tímabundinna breiddarafurða (TBP), sem er fengin frá óvissu meginreglunni. TBP Gauss púlsinn er gefinn með eftirfarandi formúlu: TBPGASSIS = ΔτΔν≈0.441
Δτ er púlslengdin og ΔV er tíðni bandbreidd. Í meginatriðum sýnir jöfnan að það er öfugt samband milli litrófs bandbreiddar og lengd púls, sem þýðir að þegar tímalengd púlsins minnkar, þá eykst bandbreiddin sem þarf til að mynda púlsinn. Mynd 1 sýnir lágmarks bandbreidd sem þarf til að styðja við nokkra mismunandi púlslengd.

Mynd 1: Lágmarks litróf bandbreidd sem þarf til að styðjaLaserpúlsaf 10 ps (grænu), 500 fs (blátt) og 50 fs (rautt)

Tæknilegar áskoranir ofurfastra leysir
Það verður að stjórna breiðu litrófsbandbreiddinni, hámarksafli og stuttum púls lengd öfgafullra leysir í kerfinu þínu. Oft er ein einfaldasta lausnin á þessum áskorunum breitt litróf framleiðsla leysir. Ef þú hefur fyrst og fremst notað lengri púls eða samfellda bylgju leysir áður, þá er ekki víst að núverandi lager af sjónhlutum sé ekki fær um að endurspegla eða senda fullan bandbreidd ultrafast púlsa.

Laser skemmdir þröskuldur
Ultrafast ljósfræði hefur einnig marktækt mismunandi og erfiðari að sigla á leysir skemmdum viðmiðunarmörkum (LDT) samanborið við hefðbundnari leysirheimildir. Þegar veitt er ljósfræðiNanosecond pulsed leysir, LDT gildi eru venjulega í röð 5-10 J/cm2. Fyrir öfgafullt ljósfræði eru gildi af þessari stærðargráðu nánast óheyrð, þar sem líklegra er að LDT gildi séu í röð <1 J/cm2, venjulega nær 0,3 J/cm2. Verulegur breytileiki á LDT amplitude undir mismunandi púlslengd er afleiðing af leysirskemmdir sem byggjast á púlslengd. Fyrir nanósekúndu leysir eða lengurpulsed leysir, Aðalbúnaðurinn sem veldur skemmdum er hitaupphitun. Húðunar- og undirlagsefnisjón tækiTaktu upp ljóseindir atviksins og hitaðu þær. Þetta getur leitt til röskunar á kristalgrindum efnisins. Hitauppstreymi, sprunga, bráðnun og grindarálag eru algengir hitaskemmdir þessaraleysir heimildir.

Hins vegar, fyrir öfgafullan leysir, er púlslengdin sjálf hraðari en tímamælir hitaflutnings frá leysir yfir í efnið grindurnar, þannig að hitauppstreymi er ekki aðalorsök skaða af völdum leysir. Þess í stað breytir hámarksafl ofgnótt leysir tjónakerfið í ólínulega ferla eins og frásog og jónun fjölfótóna. Þess vegna er ekki hægt að þrengja einfaldlega að LDT -einkunn nanósekúndu púls við það sem er ofurfast púls, vegna þess að líkamlegur tjónaferli er mismunandi. Þess vegna, við sömu notkunarskilyrði (td bylgjulengd, púlslengd og endurtekningarhraði), verður sjónbúnaður með nægilega háa LDT -einkunn besta sjónbúnaðinn fyrir sérstaka forritið þitt. Ljósfræði sem prófuð er við mismunandi aðstæður eru ekki dæmigerð fyrir raunverulegan árangur sömu ljósfræði í kerfinu.

Mynd 1: Aðferðir við leysir af völdum skemmda með mismunandi púlslengd