Pléitear na ceithre theicneolaíocht seo le chéile toisc go mbíonn tionchar díreach acu go léir ar shaintréithe aschuir athshondais léasair.
1. Roghnú mód:
Is éard atá i roghnú mód ná roghnú minicíochta i ndáiríre. Úsáideann an chuid is mó de na léasair cuasanna athshondach níos faide chun fuinneamh aschuir níos mó a fháil, rud a fhágann go bhfuil an t-aschur léasair il-mhodh. Mar sin féin, i gcomparáid le modhanna ard-ord, tá tréithe gile ard, uillinn éagsúlachta beag, dáileadh aonfhoirmeach déine solais gathacha, agus minicíocht ascalaithe aonair ag an mód trasnánach bunúsach (modh TEM00), agus tá an spásúlacht is fearr aige agus. cur isteach ama. Dá bhrí sin, is foinse solais comhleanúnach idéalach é léasair mód trasnánach aonair, rud atá an-tábhachtach d'iarratais ar nós trasnamhéadair léasair, anailís speictreach, agus próiseáil léasair. Chun na coinníollacha seo a chomhlíonadh, ní mór bearta a ghlacadh chun an modh ascalaithe léasair a theorannú chun oibriú an chuid is mó de na minicíochtaí athshondach i léasair ilmhód a chosc, agus úsáid a bhaint as teicneolaíocht roghnúcháin modh chun aschur léasair aon-mhód aon-minicíochta a fháil.
Tá roghnú mód roinnte ina dhá bhealach: is é ceann amháin modh fadaimseartha léasair a roghnú, agus is é an ceann eile modh trasnáin léasair a roghnú. Tá tionchar níos mó ag an gcéad cheann ar mhinicíocht aschuir an léasair agus féadann sé comhleanúnachas an léasair a fheabhsú go mór: bíonn tionchar ag an dara ceann go príomha ar aonfhoirmeacht déine solais an aschuir léasair agus feabhsaíonn sé gile an léasair.
Roghnú modh fadaimseartha: Chun monacrómatacht agus fad comhleanúnachas an bhíoma solais a fheabhsú, is gá an léasair a dhéanamh i mód aon-fhadlíne. Mar sin féin, is minic a bhíonn roinnt modhanna fadaimseartha ascalaithe ag go leor léasair ag an am céanna. Dá bhrí sin, chun léasair modh fadaimseartha amháin a dhearadh, ní mór modh roghnúcháin minicíochta a úsáid. I measc na modhanna coitianta tá: modh cuas gearr, modh etalon Fabry-Pulloff, modh trí-fhrithchaiteoir, etc.
2) Roghnú mód trasnaithe: Is é an coinníoll le haghaidh ascalaithe léasair ná go gcaithfidh an comhéifeacht gnóthachain a bheith níos mó ná an comhéifeacht caillteanais. Is féidir an caillteanas a roinnt ina chaillteanas díraonta a bhaineann leis an ord modh trasnaithe agus caillteanais eile nach mbaineann leis an modh ascalaithe. Is é croílár roghnú an mhodha thrasnaigh bhunúsach ná go sroichfidh an modh TEM00 an riocht ascalaithe, agus go gcuirtear ascalaithe an mhodha trasnaigh ardordaithe faoi chois. Dá bhrí sin, is féidir an cuspóir a bhaineann leis an modh trasnánach a roghnú a bhaint amach trí chaillteanas tarchurtha gach modh níos airde a rialú go simplí. Go ginearálta, chomh fada agus is féidir ascaluithe mód TEM01 agus TEM10 atá ordú amháin níos airde ná an modh trasnánach bunúsach a chur faoi chois, is féidir ascalaithe modhanna eile ard-ord a chur faoi chois. I measc na modhanna coitianta tá: modh cró, modh an chró díriú agus cuas cuasach-dronnach, roghnú mód ag baint úsáide as Q-athrú, etc. Modh teileascóp intracavity,
2. Cobhsú minicíochta:
Tar éis don léasair ascalaithe aon-minicíochta a fháil trí roghnú mód, mar gheall ar athruithe ar choinníollacha inmheánacha agus seachtracha, bogfaidh an minicíocht athshondach fós laistigh den leithead líneach iomlán. Tugtar "sruth minicíochta" ar an bhfeiniméan seo. Mar gheall ar an sruth a bheith ann, eascraíonn fadhb cobhsaíochta minicíochta léasair. Is é cuspóir an chobhsaithe minicíochta ná iarracht a dhéanamh na fachtóirí inrialaithe seo a rialú chun a gcur isteach ar an minicíocht ascalaithe a íoslaghdú, rud a fheabhsóidh cobhsaíocht minicíochta léasair.
Áirítear le cobhsaíocht minicíochta dhá ghné: cobhsaíocht minicíochta agus atáirgtheacht minicíochta. Tagraíonn cobhsaíocht minicíochta don chóimheas idir sruth minicíochta an léasair agus an minicíocht ascalaithe le linn an ama oibre fo-leanúnach. Dá lú an cóimheas, is airde an cobhsaíocht minicíochta. Is é atáirgtheacht minicíochta an t-athrú coibhneasta ar mhinicíocht nuair a úsáidtear an léasair i dtimpeallachtaí éagsúla. Roinntear modhanna cobhsaithe minicíochta i gcineálacha éighníomhacha agus gníomhacha. Is iad na modhanna cobhsaithe minicíochta sonracha ná: Modh sag uaineoil agus modh ionsú sáithiúcháin.
3. Q-athrú:
Go ginearálta, ní bíoga míne singil iad na bíoga solais aschuir ag léasairí bíogacha soladach-stáit, ach seicheamh de phíceanna beaga bíoga le déine éagsúla ag an leibhéal microsecond. Maireann an seicheamh pulse solais seo ar feadh na céadta micreasoicind nó fiú cúpla deichiú soicind, agus níl a bhuaicchumhacht ach na mílte cileavata, atá i bhfad ó bheith ag freastal ar riachtanais na n-iarratas praiticiúla ar nós radar léasair agus raon léasair. Ar an gcúis seo, mhol roinnt daoine an coincheap Q-athrú, a d'fheabhsaigh feidhmíocht aschuir na bíoga léasair de réir roinnt orduithe méide, an leithead cuisle a chomhbhrú go dtí an leibhéal nanosecond, agus tá an buaicchumhacht chomh hard le gigawatts.
Tagraíonn Q do fhachtóir cáilíochta an chuas athshondach léasair. Is í an fhoirmle shonrach ná fuinneamh Q=2n* atá stóráilte sa chuas athshondach/fuinneamh a chailltear in aghaidh an timthrialla ascalaithe.
Prionsabal lasc-Q: Úsáidtear modh áirithe chun an cuas athshondach a dhéanamh i stát luach ard-chaillteanais agus íseal-Q ag tús na caidéalaithe. Ag an am seo, tá an tairseach ascalaithe léasair an-ard, agus fiú má charnadh líon inbhéartaithe dlús na gcáithníní go leibhéal an-ard, ní tháirgeann sé ascalaithe: nuair a shroicheann an líon inbhéartaithe cáithníní an luach buaic, luach Q an chuas. a mhéadú go tobann, rud a fhágann go sáróidh gnóthachan an mheáin léasair an tairseach go mór agus go dtáirgfear ascaluithe go han-tapa. Ag an am seo, déanfar fuinneamh na gcáithníní atá stóráilte sa stát metastable a thiontú go tapa i bhfuinneamh na bhfótón. Méadaíonn na fótóin ag ráta an-ard, agus is féidir leis an léasair cuisle léasair a aschur le buaicchumhacht ard agus leithead cúng.
Toisc go n-áirítear caillteanas machnaimh, caillteanas ionsúcháin, caillteanas díraonta, caillteanas scaipthe agus caillteanas tarchurtha i gcaillteanas na cuas athshondach, úsáidtear modhanna éagsúla chun cineálacha éagsúla caillteanais a rialú chun teicneolaíochtaí éagsúla Q-athrú a fhoirmiú. Faoi láthair, is iad na teicneolaíochtaí coitianta maidir le hathrú Q ná: lascadh acousto-optach Q, malartú Q leictreastatach agus malartú ruaime.
4. Glasáil mód:
Is féidir le Q-athrú an leithead cuisle léasair a chomhbhrú chun bíoga léasair a fháil le leithead cuisle den ord micreasoicindí agus buaicchumhacht den ord gigawatts. Is teicneolaíocht í teicneolaíocht glasála mód a mhodhnaíonn an léasair a thuilleadh ar bhealach speisialta, rud a chuireann iallach ar an gcéim de gach modh fadaimseartha ascalaithe sa léasair a shocrú, ionas go mbeidh gach modh forshuite go comhleanúnach chun cuisle ultrashort a fháil. Ag baint úsáide as teicneolaíocht glasála modh, is féidir bíoga léasair ultrashort le leithead cuisle den ord femtoseconds agus buaicchumhacht níos airde ná an t-ord T vata a fháil. Déanann teicneolaíocht glasála modh an fuinneamh léasair an-chomhchruinnithe in am agus faoi láthair is í an teicneolaíocht is úire chun léasair buaicchumhachta ard a fháil.
Prionsabal glasála mód: Go ginearálta, táirgeann léasair nach bhfuil aonfhoirmeach go leor modhanna fadaimseartha iolracha. Ós rud é nach bhfuil aon ghaolmhaireacht cinnte idir minicíocht agus céim tosaigh gach modha, tá na modhanna neamhchomhleanúnach lena chéile, mar sin is é an t-aschur déine solais trí mhodhanna fadaimseartha iolracha suimiú neamhchomhleanúnach gach modh fadaimseartha. Athraíonn an déine solais aschuir go neamhrialta le himeacht ama. Ligeann glasáil mód do mhodhanna fadaimseartha iolracha a d’fhéadfadh a bheith sa chuas athshondach ascalú go sioncronach, coinníonn sé eatraimh minicíochta gach modh ascalaithe cothrom agus coinníonn sé a gcéimeanna tosaigh tairiseach, ionas go n-aschuireann an léasair seicheamh gearr cuisle le eatraimh rialta agus comhionann in am.
Mode-locking technology is divided into active mode locking and passive mode locking. Active mode locking: insert a modulator with a modulation frequency v=c/2L into the resonance to modulate the amplitude and phase of the laser output to achieve synchronous vibration of each longitudinal mode. Passive mode locking: insert a dye box with saturated absorption characteristics into the laser cavity. The absorption coefficient of the dye box with saturable absorption characteristics will decrease with the increase of light intensity. In the laser, as the optical pump excites the working material, each longitudinal mode will occur randomly, and the light field will fluctuate in intensity due to their superposition. When some longitudinal modes are coherently enhanced by chance, parts with stronger light intensity appear, while other parts are weaker. These stronger parts are less absorbed by the dye and have little loss. The weaker parts are absorbed more by the dye and become weaker. As a result of the light field passing through the dye many times, the strong and weak parts are clearly distinguished, and eventually these longitudinal mode coherently enhanced parts are selected in the form of narrow pulses. Passive mode locking has certain requirements for the optical properties of the dye box: the absorption line of the dye must be very close to the laser wavelength; the line width of the absorption line must be >= leithead na líne léasair; caithfidh an t-am scíthe a bheith níos giorra ná an t-am a thógann sé don chuisle taisteal ar ais agus amach uair amháin.
