Ширина імпульсу стосується тривалості імпульсу, і діапазон зазвичай охоплює наносекунд (нс, 10-9секунди) у фемтосекунди (фс, 10-15секунди). Імпульсні лазери з різною шириною імпульсу підходять для різних застосувань:
- Короткий імпульс (пікосекунда/фемтосекунда):
Ідеально підходить для прецизійної обробки крихких матеріалів (наприклад, скла, сапфіру) для зменшення тріщин.
- Довга тривалість імпульсу (наносекунда): підходить для різання металу, зварювання та інших застосувань, де потрібні термічні ефекти.
- Фемтосекундний лазер: використовується в очних операціях (таких як LASIK), оскільки він може робити точні розрізи з мінімальним пошкодженням навколишніх тканин.
- Ультракороткі імпульси: використовуються для вивчення надшвидких динамічних процесів, таких як молекулярні коливання та хімічні реакції.
Ширина імпульсу впливає на продуктивність лазера, таку як пікова потужність (Pпік= енергія імпульсу/ширина імпульсу. Чим коротша ширина імпульсу, тим вища пікова потужність для тієї ж енергії одного імпульсу.) Це також впливає на теплові ефекти: довгі імпульси, такі як наносекунди, можуть спричинити накопичення тепла в матеріалах, що призводить до плавлення або термічного пошкодження; короткі імпульси, такі як пікосекунди або фемтосекунди, дозволяють проводити «холодну обробку» зі зменшеною кількістю зон термічного впливу.
Волоконні лазери зазвичай контролюють та регулюють ширину імпульсу за допомогою таких методів:
1. Q-перемикання: генерує наносекундні імпульси шляхом періодичної зміни втрат резонатора для отримання високоенергетичних імпульсів.
2. Синхронізація мод: Генерує пікосекундні або фемтосекундні ультракороткі імпульси шляхом синхронізації поздовжніх мод всередині резонатора.
3. Модулятори або нелінійні ефекти: наприклад, використання обертання нелінійної поляризації (NPR) у волокнах або насичуваних поглиначах для стиснення ширини імпульсу.
Час публікації: 08 травня 2025 р.