Lățimea impulsurilor laserelor pulsate

Lățimea impulsului se referă la durata impulsului, iar intervalul se întinde de obicei de la nanosecunde (ns, 10^-9secunde) până la femtosecunde (fs, 10^-15secunde). Laserele pulsate cu diferite durate ale impulsurilor sunt potrivite pentru diverse aplicații:

- Durată scurtă a impulsului (picosecundă/femtosecundă):

Ideal pentru prelucrarea de precizie a materialelor fragile (de exemplu, sticlă, safir) pentru a reduce fisurile.

- Lățime mare a impulsurilor (nanosecunde): Potrivit pentru tăierea metalelor, sudare și alte aplicații în care sunt necesare efecte termice.

- Laser femtosecundă: utilizat în intervențiile chirurgicale oculare (cum ar fi LASIK) deoarece poate realiza tăieturi precise cu daune minime la țesutul înconjurător.

- Impulsuri ultrascurte: utilizate pentru studierea proceselor dinamice ultrarapide, cum ar fi vibrațiile moleculare și reacțiile chimice.

Lățimea impulsului afectează performanța laserului, cum ar fi puterea de vârf (P_vârf= energia impulsului/durata impulsului. Cu cât durata impulsului este mai scurtă, cu atât puterea de vârf este mai mare pentru aceeași energie a unui singur impuls.) De asemenea, influențează efectele termice: duratele lungi ale impulsurilor, cum ar fi nanosecundele, pot provoca acumularea termică în materiale, ducând la topire sau deteriorare termică; duratele scurte ale impulsurilor, cum ar fi picosecundele sau femtosecundele, permit „procesarea la rece” cu zone afectate termic reduse.

Laserele cu fibră controlează și ajustează de obicei lățimea impulsului folosind următoarele tehnici:

1. Comutare Q: Generează impulsuri de ordinul nanosecundelor prin modificarea periodică a pierderilor rezonatorului pentru a produce impulsuri de înaltă energie.

2. Blocarea modurilor: Generează impulsuri ultrascurte de ordinul picosecundelor sau femtosecundelor prin sincronizarea modurilor longitudinale din interiorul rezonatorului.

3. Modulatori sau efecte neliniare: De exemplu, utilizarea rotației polarizării neliniare (NPR) în fibre sau absorbanți saturabili pentru a comprima lățimea impulsului.