펄스 레이저의 펄스 폭

펄스 폭은 펄스의 지속 시간을 나타내며, 일반적으로 나노초(ns)에서 10nm까지의 범위를 갖습니다.^-9초)에서 펨토초(fs, 10⁻⁶)까지^-15펄스 폭이 다른 펄스 레이저는 다양한 응용 분야에 적합합니다. (초 단위).

- 짧은 펄스 폭(피코초/펨토초):

깨지기 쉬운 재료(예: 유리, 사파이어)를 정밀 가공하여 균열 발생을 줄이는 데 이상적입니다.

- 긴 펄스 폭(나노초): 금속 절단, 용접 및 열 효과가 필요한 기타 응용 분야에 적합합니다.

- 펨토초 레이저: 주변 조직에 최소한의 손상만 주면서 정밀한 절개를 할 수 있기 때문에 라식과 같은 안과 수술에 사용됩니다.

- 초단펄스: 분자 진동 및 화학 반응과 같은 초고속 동적 과정을 연구하는 데 사용됩니다.

펄스 폭은 피크 출력(P)과 같은 레이저 성능에 영향을 미칩니다._정점펄스 에너지/펄스 폭 (펄스 폭이 짧을수록 동일한 단일 펄스 에너지에서 피크 전력이 높아집니다.) 또한 펄스 폭은 열 효과에도 영향을 미칩니다. 나노초와 같이 긴 펄스 폭은 재료에 열 축적을 일으켜 용융이나 열 손상을 초래할 수 있습니다. 반면 피코초나 펨토초와 같이 짧은 펄스 폭은 열 영향 영역을 줄여 "저온 가공"을 가능하게 합니다.

파이버 레이저는 일반적으로 다음과 같은 기술을 사용하여 펄스 폭을 제어하고 조정합니다.

1. Q-스위칭: 공진기 손실을 주기적으로 변화시켜 고에너지 펄스를 생성함으로써 나노초 펄스를 생성합니다.

2. 모드 잠금: 공진기 내부의 종방향 모드를 동기화하여 피코초 또는 펨토초 초단펄스를 생성합니다.

3. 변조기 또는 비선형 효과: 예를 들어, 광섬유에서 비선형 편광 회전(NPR)을 사용하거나 포화 흡수체를 사용하여 펄스 폭을 압축하는 방법.