Einstaktofurhraðinn leysirfyrsta hluta
Einstakir eiginleikar ultrafastleysir
Ofurstuttur púlstími ofurhraðra leysigeisla gefur þessum kerfum einstaka eiginleika sem aðgreina þau frá langpúls- eða samfelldri bylgjuleysi (CW). Til þess að mynda svona stuttan púls þarf breitt litrófsbandbreidd. Púlsformið og miðbylgjulengdin ákvarða lágmarksbandbreiddina sem þarf til að búa til púls af tiltekinni lengd. Venjulega er þessu sambandi lýst með tilliti til tímabandbreiddarafurðarinnar (TBP), sem er unnin úr óvissureglunni. TBP Gauss púlsins er gefið með eftirfarandi formúlu:TBPGaussian=ΔτΔν≈0.441
Δτ er púlslengd og Δv er tíðnibandbreidd. Í raun sýnir jöfnan að það er öfugt samband á milli bandbreiddar litrófs og lengd púls, sem þýðir að þegar lengd púlsins minnkar eykst bandbreiddin sem þarf til að mynda þann púls. Mynd 1 sýnir lágmarksbandbreiddina sem þarf til að styðja við nokkra mismunandi púlstíma.
Mynd 1: Lágmarks litrófsbandbreidd sem þarf til að styðjaleysir púlsaraf 10 ps (grænt), 500 fs (blátt) og 50 fs (rautt)
Tæknilegar áskoranir ofurhraðra leysigeisla
Breidd litrófsbandbreidd, hámarksafl og stuttur púlstími ofurhraðra leysira verður að vera rétt stjórnað í kerfinu þínu. Oft er ein einfaldasta lausnin á þessum áskorunum breitt litrófsframleiðsla leysigeisla. Ef þú hefur fyrst og fremst notað lengri púls- eða samfellda bylgjuleysi í fortíðinni getur verið að núverandi birgðir af sjón íhlutum geti ekki endurspeglað eða sent alla bandbreidd ofurhraðra púlsa.
Laser skaða þröskuldur
Ofurhröð ljósfræði hefur einnig verulega mismunandi og erfiðara að sigla við leysisskaðaþröskulda (LDT) samanborið við hefðbundnari leysigjafa. Þegar kveðið er á um ljósfræðinanósekúndu púls leysir, LDT gildi eru venjulega á bilinu 5-10 J/cm2. Fyrir ofurhraða ljósfræði eru gildi af þessari stærðargráðu nánast fáheyrð, þar sem LDT gildi eru líklegri til að vera af stærðargráðunni <1 J/cm2, venjulega nær 0,3 J/cm2. Veruleg breyting á LDT amplitude við mismunandi púlslengd er afleiðing leysisskemmdakerfis byggt á púlslengd. Fyrir nanósekúndu leysigeisla eða lengurpúls leysir, aðalbúnaðurinn sem veldur skemmdum er hitaupphitun. Húðun og undirlagsefni ásjóntækigleypa innfallsljóseindir og hita þær. Þetta getur leitt til röskunar á kristalgrindum efnisins. Hitaþensla, sprunga, bráðnun og grindarálag eru algengar hitaskemmdir þessaraleysir uppsprettur.
Hins vegar, fyrir ofurhraða leysira, er púlstíminn sjálfur hraðari en tímakvarðinn á hitaflutningi frá leysinum til efnisgrindarinnar, þannig að varmaáhrifin eru ekki aðalorsök skemmda af völdum leysis. Þess í stað breytir hámarksafli ofurhraða leysisins tjónabúnaðinum í ólínuleg ferli eins og fjölljóseinda frásog og jónun. Þetta er ástæðan fyrir því að það er ekki hægt að þrengja einfaldlega LDT-einkunnina á nanósekúndu púls niður í ofurhraðan púls, vegna þess að eðlismunur skaða er annar. Þess vegna, við sömu notkunarskilyrði (td bylgjulengd, púlslengd og endurtekningartíðni), mun sjóntæki með nægilega háa LDT einkunn vera besta sjóntækið fyrir sérstaka notkun þína. Ljóstækni sem prófuð er við mismunandi aðstæður eru ekki dæmigerð fyrir raunverulegan árangur sama ljósfræði í kerfinu.
Mynd 1: Verkfæri skemmda af völdum leysis með mismunandi lengd púls
Birtingartími: 24. júní 2024