펄스 레이저의 펄스 폭

펄스 폭은 펄스의 지속 시간을 의미하며 범위는 일반적으로 나노초(ns, 10)입니다.^-9초)에서 펨토초(fs, 10^-15초). 펄스 폭이 다른 펄스 레이저는 다양한 응용 분야에 적합합니다.

- 짧은 펄스 폭(피코초/펨토초):

균열을 줄이기 위해 깨지기 쉬운 재료(예: 유리, 사파이어)의 정밀 가공에 이상적입니다.

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

- 펨토초 레이저: 주변 조직의 손상을 최소화하면서 정밀한 절개를 할 수 있기 때문에 안과 수술(예: LASIK)에 사용됩니다.

- 초단 펄스: 분자 진동이나 화학 반응과 같은 초고속 동적 과정을 연구하는 데 사용됩니다.

펄스 폭은 피크 전력(P)과 같은 레이저 성능에 영향을 미칩니다._정점= 펄스 에너지/펄스 폭. 펄스 폭이 짧을수록 동일한 단일 펄스 에너지에 대한 피크 전력이 높아집니다.) 또한 열 효과에도 영향을 미칩니다. 나노초와 같은 긴 펄스 폭은 재료에 열이 축적되어 용융 또는 열 손상을 초래할 수 있습니다. 피코초나 펨토초와 같은 짧은 펄스 폭은 열 영향 영역을 줄여 "냉간 가공"을 가능하게 합니다.

파이버 레이저는 일반적으로 다음 기술을 사용하여 펄스 폭을 제어하고 조정합니다.

1. Q-스위칭: 공진기 손실을 주기적으로 변경하여 나노초 펄스를 생성하여 고에너지 펄스를 생성합니다.

2. 모드 잠금: 공진기 내부의 세로 모드를 동기화하여 피코초 또는 펨토초 초단 펄스를 생성합니다.

3. 변조기 또는 비선형 효과: 예를 들어, 광섬유나 포화 흡수체에서 비선형 편광 회전(NPR)을 사용하여 펄스 폭을 압축합니다.