Kat teknoloji sa yo diskite ansanm paske yo tout dirèkteman afekte karakteristik pwodiksyon sonorite lazè.
1. Seleksyon mòd:
Seleksyon mòd se aktyèlman seleksyon frekans. Pifò lazè sèvi ak pi long kavite sonan pou jwenn pi gwo enèji pwodiksyon, sa ki fè pwodiksyon lazè milti-mòd. Sepandan, konpare ak mòd ki pi wo a, mòd transverse fondamantal (TEM00 mòd) gen karakteristik klète segondè, ti ang divergence, distribisyon entansite limyè radial inifòm, ak yon sèl frekans osilasyon, epi li gen pi bon espasyal ak entèferans tanporèl. Se poutèt sa, yon sèl lazè mòd transverse fondamantal se yon sous limyè ideyal aderan, ki trè enpòtan pou aplikasyon pou tankou entèferometri lazè, analiz espèk, ak pwosesis lazè. Yo nan lòd yo satisfè kondisyon sa yo, yo dwe adopte mezi pou limite mòd osilasyon lazè a pou siprime operasyon pi frekans sonan nan lazè milti-mòd, epi sèvi ak teknoloji seleksyon mòd pou jwenn pwodiksyon lazè sèl-mòd sèl-frekans.
Seleksyon mòd divize an de fason: youn se seleksyon an nan mòd lazè longitudinal, ak lòt la se seleksyon an nan mòd lazè transverse. Ansyen an gen yon pi gwo enpak sou frekans pwodiksyon lazè a epi li ka anpil amelyore koerans lazè a: lèt la sitou afekte inifòmite entansite limyè pwodiksyon lazè a ak amelyore klète lazè a.
Seleksyon mòd Longitudinal: Pou amelyore longè a monochromaticity ak koyerans nan gwo bout bwa limyè a, li nesesè fè lazè a travay nan yon mòd sèl-longitudinal. Sepandan, anpil lazè souvan gen plizyè mòd longitudinal osile an menm tan. Se poutèt sa, nan konsepsyon yon sèl lazè mòd longitudinal, yo dwe itilize yon metòd seleksyon frekans. Metòd komen yo enkli: metòd kavite kout, metòd etalon Fabry-Pulloff, metòd twa-reflektè, elatriye.
2) Seleksyon mòd transverse: Kondisyon pou osilasyon lazè se ke koyefisyan benefis la dwe pi gran pase koyefisyan pèt la. Pèt la ka divize an pèt diffraction ki gen rapò ak lòd mòd transverse ak lòt pèt ki pa gen rapò ak mòd osilasyon an. Sans nan seleksyon an fondamantal transverse mòd se fè mòd nan TEM 00 rive nan kondisyon an osilasyon, pandan y ap osilasyon an nan mòd transverse ki pi wo a siprime. Se poutèt sa, objektif la nan chwazi mòd nan transverse ka reyalize pa tou senpleman kontwole pèt la transmisyon nan chak mòd pi wo-lòd. Anjeneral pale, osi lontan ke mòd nan TEM01 ak mòd TEM10 osilasyon ki se yon sèl lòd pi wo pase mòd nan fondamantal transverse ka siprime, osilasyon an nan lòt mòd pi wo-lòd ka siprime. Metòd komen yo enkli: metòd ouvèti, metòd ouvèti konsantre ak kavite konkav-konvèks, seleksyon mòd lè l sèvi avèk Q-chanje, elatriye metòd teleskòp intracavity,
2. Estabilizasyon frekans:
Apre lazè a jwenn osilasyon yon sèl-frekans atravè seleksyon mòd, akòz chanjman nan kondisyon entèn ak ekstèn, frekans nan sonan ap toujou deplase nan tout lajè lineyè a. Fenomèn sa a rele "frekans drift". Akòz egzistans flote, pwoblèm nan estabilite frekans lazè rive. Objektif estabilizasyon frekans lan se pou eseye kontwole faktè sa yo kontwole pou misyon pou minimize entèferans yo ak frekans osilasyon an, kidonk amelyore estabilite frekans lazè a.
Estabilite frekans gen ladan de aspè: estabilite frekans ak repwodiksyon frekans. Estabilite frekans refere a rapò a drift frekans nan lazè a ak frekans nan osilasyon pandan tan an k ap travay sub-kontinyèl. Pi piti rapò a, pi wo estabilite frekans lan. Repwodiksyon frekans se chanjman relatif nan frekans lè yo itilize lazè a nan diferan anviwònman. Metòd estabilizasyon frekans yo divize an kalite pasif ak aktif. Metòd espesifik estabilizasyon frekans yo se: metòd sag ti mouton ak metòd absòpsyon saturation.
3. Q-chanje:
Anjeneral, pulsasyon limyè pwodiksyon pa lazè batman kè solid se pa yon sèl pulsasyon lis, men se yon sekans ti pulsasyon Spike ak entansite diferan nan nivo mikwosgond. Sekans batman kè limyè sa a dire pou dè santèn de mikrosgond oswa menm kèk dizyèm nan yon segonn, ak pik pouvwa li se sèlman dè dizèn de kilowat, ki se byen lwen soti nan satisfè bezwen yo nan aplikasyon pratik tankou rada lazè ak lazè sòti. Pou rezon sa a, gen kèk moun ki te pwopoze konsèp nan Q-chanje, ki te amelyore pèfòmans nan pwodiksyon nan pulsasyon lazè pa plizyè lòd nan mayitid, konprese lajè a batman kè nan nivo nan nanosecond, ak pik pouvwa a se kòm yon wo gigawatt.
Q refere a faktè bon jan kalite nan kavite a sonan lazè. Fòmil espesifik la se Q=2n*enèji ki estoke nan kavite sonan/enèji ki pèdi pou chak sik osilasyon.
Prensip Q-chanje: Yo itilize yon sèten metòd pou fè kavite sonan nan yon eta wo-pèt ak ba-Q nan kòmansman ponpe. Nan moman sa a, papòt la nan osilasyon lazè se trè wo, e menm si nimewo a envèrsyon dansite patikil akimile nan yon nivo trè wo, li pa pral pwodwi osilasyon: lè nimewo a envèrsyon patikil rive nan valè a pik, valè Q a nan kavite a. se toudenkou ogmante, ki pral lakòz benefis nan mwayen lazè a anpil depase papòt la ak pwodwi osilasyon trè vit. Nan moman sa a, enèji nan patikil yo ki estoke nan eta a metastab pral byen vit konvèti nan enèji nan foton. Foton yo ogmante nan yon pousantaj trè wo, ak lazè a ka pwodiksyon yon batman lazè ak gwo pik pouvwa ak lajè etwat.
Paske pèt la nan kavite a sonan gen ladan pèt refleksyon, pèt absòpsyon, pèt difraksyon, pèt gaye ak pèt transmisyon, yo itilize diferan metòd pou kontwole diferan kalite pèt pou fòme diferan teknoloji Q-chanje. Kounye a, komen Q-chanjman teknoloji yo se: acousto-optik Q-chanje, elektwo-optik Q-chanje ak lank Q-chanje.
4. mòd bloke:
Q-chanjman ka konprese lajè batman kè lazè a pou jwenn pulsasyon lazè ak yon lajè batman kè nan lòd la nan mikrosgond ak yon pouvwa pik nan lòd la nan gigawatt. Teknoloji bloke mòd se yon teknoloji ki plis modulation lazè a nan yon fason espesyal, fòse faz nan chak mòd longitudinal osile nan lazè a yo dwe fiks, se konsa ke chak mòd se koyerans supèrpoz pou jwenn yon batman kè ultrashort. Lè l sèvi avèk mòd bloke teknoloji, pulsasyon lazè ultrashort ak yon lajè batman kè nan lòd la nan femtoseconds ak yon pik pouvwa pi wo pase lòd la nan Watts ka jwenn. Teknoloji bloke mòd fè enèji lazè a trè konsantre nan tan epi li se kounye a teknoloji ki pi avanse pou jwenn lazè gwo pik pouvwa.
Mode-bloke prensip: An jeneral, lazè ki pa inifòm elaji toujou pwodwi plizyè mòd longitudinal. Depi pa gen okenn relasyon definitif ant frekans ak premye faz chak mòd, mòd yo enkoyeran youn ak lòt, kidonk pwodiksyon entansite limyè pa plizyè mòd longitudinal se adisyon enkoyeran chak mòd longitudinal. Entansite limyè pwodiksyon an varye iregilyèman sou tan. Verrouillage mòd pèmèt plizyè mòd longitudinal ki ka egziste nan kavite sonans pou osile synchrone, kenbe entèval frekans yo nan chak mòd osilasyon egal epi kenbe premye faz yo konstan, se konsa ke lazè a soti yon sekans batman kè kout ak entèval regilye ak egal nan tan.
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 >= lajè liy lazè a; tan detant la dwe pi kout pase tan li pran pou batman kè a vwayaje retounen ak lide yon fwa.
