Szerokość impulsu odnosi się do czasu trwania impulsu, a zakres zwykle wynosi od nanosekund (ns, 10-9sekund) do femtosekund (fs, 10-15(sekundy). Lasery impulsowe o różnej szerokości impulsu nadają się do różnych zastosowań:
- Krótka szerokość impulsu (pikosekunda/femtosekunda):
Doskonale nadaje się do precyzyjnej obróbki delikatnych materiałów (np. szkła, szafiru) w celu zmniejszenia pęknięć.
- Duża szerokość impulsu (nanosekundy): Nadaje się do cięcia metali, spawania i innych zastosowań, w których wymagane są efekty termiczne.
- Laser femtosekundowy: Stosowany w operacjach oczu (takich jak LASIK), ponieważ umożliwia wykonywanie precyzyjnych cięć z minimalnym uszkodzeniem otaczającej tkanki.
- Impulsy ultrakrótkie: stosowane do badania ultrakrótkich procesów dynamicznych, takich jak drgania molekularne i reakcje chemiczne.
Szerokość impulsu wpływa na wydajność lasera, np. moc szczytową (Pszczyt= energia impulsu/szerokość impulsu. Im krótsza szerokość impulsu, tym wyższa moc szczytowa przy tej samej energii pojedynczego impulsu.) Wpływa to również na efekty termiczne: długie szerokości impulsów, np. nanosekundowe, mogą powodować akumulację ciepła w materiałach, prowadząc do ich stopienia lub uszkodzenia termicznego; krótkie szerokości impulsów, np. pikosekundowe lub femtosekundowe, umożliwiają „obróbkę na zimno” ze zmniejszoną liczbą stref wpływu ciepła.
W przypadku laserów światłowodowych szerokość impulsu można zazwyczaj regulować i dostosowywać za pomocą następujących technik:
1. Q-Switching: Generuje impulsy nanosekundowe poprzez okresową zmianę strat rezonatora w celu wytworzenia impulsów o wysokiej energii.
2. Blokada modów: Generuje pikosekundowe lub femtosekundowe ultrakrótkie impulsy poprzez synchronizację modów podłużnych wewnątrz rezonatora.
3. Modulatory lub efekty nieliniowe: Na przykład wykorzystanie nieliniowej rotacji polaryzacji (NPR) we włóknach lub absorberach nasyconych w celu kompresji szerokości impulsu.
Czas publikacji: 08-05-2025