Ширина импульса относится к продолжительности импульса, и диапазон обычно охватывает от наносекунд (ns, 10-9 секунд) до фемтосекунд (fs, 10-15 секунд). Импульсные лазеры с разными ширинами импульса подходят для различных приложений:
- короткая ширина импульса (пикосекунда/фемтосекунда):
Идеально подходит для точной обработки хрупких материалов (например, стекла, сапфира) для уменьшения трещин.
- Длинная ширина импульса (наносекунда): Подходит для резки металла, сварки и других приложений, где требуются тепловые эффекты.
Фемтосекундный лазер: используется в операциях на глазах (таких как ЛАЗИК), потому что он может делать точные разрезы с минимальным повреждением окружающей ткани.
Ультракороткие импульсы: Используются для изучения ультрабыстрых динамических процессов, таких как молекулярные вибрации и химические реакции.
Ширина импульса влияет на производительность лазера, например, на пиковую мощность (Ppeak = энергия импульса / ширина импульса. Чем короче ширина импульса, тем выше пиковая мощность для той же одноимпульсной энергии.) Он также влияет на тепловые эффекты: длинные ширины импульса, такие как наносекунды, могут вызвать накопление тепла в материалах, что приводит к плавлению или тепловому повреждению; короткие ширины импульсов, такие как пикосекунды или фемтосекунды, позволяют «холодную обработку» с уменьшенными зонами воздействия тепла.
Волоконные лазеры обычно контролируют и регулируют ширину импульса с помощью следующих методов:
1. Q-Switching: генерирует наносекундные импульсы периодически меняя потери резонатора для производства импульсов высокой энергии.
2. Режим-блокировка: генерирует пикосекундные или фемтосекундные ультракороткие импульсы путем синхронизации продольных режимов внутри резонатора.
3. Модуляторы или нелинейные эффекты: например, с использованием нелинейного вращения поляризации (NPR) в волокнах или насыщенных поглощителях для сжатия ширины импульса.

Лазерный диодный бар: основная мощность высокомощных лазерных приложений
2025-05-28
Получить цитату