脉冲激光器

激光器可以在连续或脉冲模式工作。当光脉冲的速率小于激光器的空腔寿命时,称作脉冲激光器。一些工作介质不能承受连续的泵浦,所以只能以脉冲方式工作。当激光器以脉冲方式工作时,会在瞬间释放巨大能量,使金属材料局部蒸发,从而完成打孔,切割等工作。如果采用连续工作方式,由于热传导,使得加工难以进行。[1]

脉冲产生方式编辑

Q开关方式编辑

在Q-开关,粒子数反转被引入内部的谐振器(即Q开关),该效应能造成品质因数的减少,即所谓“Q空腔”。然后,存储在激光介质中的泵浦能量接近水平后,迅速除去引入的损失机制(通常是电或声光元件),增益介质中存储的能量瞬间释放,产生高的峰值功率。[1]

锁模方式编辑

A模式锁定激光器在几十皮秒至小于10飞秒的时间内按顺序发射极短的脉冲。这些脉冲需要在一个往返行程包含的谐振器之间的反射镜的中完成。如此短的时间内,脉冲的时间由于傅立叶限制(也称为能量-时间不确定性),​​具有在一个相当大的带宽的频谱扩展。因此,这样的增益介质必须有足够广泛,以扩大这些频率的增益带宽。一个合适的材料的一个例子是人工生长的掺钛蓝宝石(Ti:蓝宝石),它具有很宽的增益带宽,因此可以产生只有几飞秒的持续时间的脉冲。[1]

这种锁模激光器是科学上的通用工具,能够最大限度地发挥非线性光学材料的效应(例如,产生二次谐波,研究过程发生在极短的时间尺度(飞秒物理,飞秒化学和超快科学)下变频,光参量振荡器等)[1]

详见锁模技术

脉冲泵浦方式编辑

实现脉冲激光操作的另一种方法,是泵浦源本身是脉冲。如闪光灯,或其他脉冲激光。在历史上使用的染料激光器的染料分子粒子翻转的寿命很短,需要高能量,快速脉冲泵浦。使用闪光灯时,一般使用大电容来产生强烈的闪光。这些激光器有准分子激光器铜蒸气激光器等。他们不能运行在连续模式。[1]

参考资料编辑