လေဆာ pulse control နည်းပညာရဲ့ pulse width control

pulse width ထိန်းချုပ်မှုလေဆာ pulse controlနည်းပညာ

လေဆာ၏ pulse control သည် အဓိက link များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။လေဆာနည်းပညာ၎င်းသည် လေဆာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အသုံးချမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။ ဤစာတမ်းသည် pulse width control၊ pulse frequency control နှင့် ဆက်စပ် modulation နည်းပညာကို စနစ်တကျ ခွဲခြားသတ်မှတ်ပြီး ပရော်ဖက်ရှင်နယ်၊ ပြည့်စုံပြီး ယုတ္တိတန်စေရန် ကြိုးပမ်းသွားမည်ဖြစ်သည်။

၁။ pulse width ၏ အယူအဆ

လေဆာ၏ Pulse Width သည် လေဆာ pulse ၏ ကြာချိန်ကို ရည်ညွှန်းပြီး ၎င်းသည် လေဆာ output ၏ အချိန်ဝိသေသလက္ခဏာများကို ဖော်ပြရန် အဓိက parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။ အလွန်တိုတောင်းသော pulse လေဆာများ (ဥပမာ nanosecond၊ picosecond နှင့် femtosecond laser များ) အတွက်၊ pulse width တိုလေ၊ peak power မြင့်လေ၊ thermal effect နိမ့်လေဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် တိကျသော စက်ယန္တရား သို့မဟုတ် သိပ္ပံနည်းကျ သုတေသနအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။

၂။ လေဆာ pulse width ကို သက်ရောက်မှုရှိသော အချက်များ လေဆာ၏ pulse width ကို အောက်ပါအချက်များ အပါအဝင် အချက်များစွာက သက်ရောက်မှုရှိသည်-

က။ gain medium ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ။ gain media အမျိုးအစားအမျိုးမျိုးတွင် ထူးခြားသော စွမ်းအင်အဆင့်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် fluorescence သက်တမ်းရှိပြီး၊ ၎င်းသည် laser pulse ၏ generation နှင့် pulse width ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ solid-state lasers၊ Nd:YAG crystals နှင့် Ti:Sapphire crystals များသည် အသုံးများသော solid-state laser media များဖြစ်သည်။ carbon dioxide (CO₂) lasers နှင့် helium-neon (HeNe) lasers ကဲ့သို့သော ဓာတ်ငွေ့ lasers များသည် ၎င်းတို့၏ မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံနှင့် excited state ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် ရှည်လျားသော pulses များကို ထုတ်လုပ်လေ့ရှိသည်။ Semiconductor lasers များသည် carrier recombination time ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် nanoseconds မှ picoseconds အထိ pulse widths များကို ရရှိနိုင်သည်။

လေဆာအခေါင်း၏ဒီဇိုင်းသည် pulse width ကိုသိသာထင်ရှားစွာသက်ရောက်မှုရှိပြီး အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်- အခေါင်း၏အရှည်၊ လေဆာအခေါင်း၏အရှည်သည် အခေါင်းအတွင်း အလင်းတစ်ကြိမ်နှင့်တစ်ကြိမ်ခရီးသွားရန် လိုအပ်သောအချိန်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်၊ အခေါင်းရှည်သည် pulse width ကိုပိုမိုရှည်စေပြီး အခေါင်းတိုသည် အလွန်တိုတောင်းသော pulse များထုတ်လုပ်ရန် အထောက်အကူပြုသည်။ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု- ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမြင့်မားသော reflector သည် အခေါင်းအတွင်းရှိ photon သိပ်သည်းဆကို တိုးစေနိုင်ပြီး gain effect ကို တိုးတက်စေသော်လည်း ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမြင့်မားလွန်းခြင်းသည် အခေါင်းအတွင်းရှိ loss ကိုတိုးစေပြီး pulse width တည်ငြိမ်မှုကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။ gain medium ၏တည်နေရာနှင့် အခေါင်းအတွင်းရှိ gain medium ၏တည်နေရာသည် photon နှင့် gain medium အကြား interaction time ကိုလည်း သက်ရောက်မှုရှိပြီး pulse width ကို သက်ရောက်မှုရှိစေမည်ဖြစ်သည်။

ဂ။ Q-switching နည်းပညာနှင့် mode-locking နည်းပညာတို့သည် pulse laser output နှင့် pulse width regulation ကို အကောင်အထည်ဖော်ရန် အရေးကြီးသော နည်းလမ်းနှစ်ခုဖြစ်သည်။

ဃ။ ပန့်ရင်းမြစ်နှင့် ပန့်မုဒ် ပန့်ရင်းမြစ်၏ ပါဝါတည်ငြိမ်မှုနှင့် ပန့်မုဒ်ရွေးချယ်မှုသည်လည်း pulse width ပေါ်တွင် အရေးကြီးသော သက်ရောက်မှုရှိသည်။

၃။ အသုံးများသော pulse width control နည်းလမ်းများ

က။ လေဆာ၏ အလုပ်လုပ်သည့်ပုံစံကို ပြောင်းလဲပါ- လေဆာ၏ အလုပ်လုပ်သည့်ပုံစံသည် ၎င်း၏ pulse width ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေမည်ဖြစ်သည်။ pulse width ကို အောက်ပါ parameters များကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သည်- pump source ၏ frequency နှင့် intensity၊ pump source ၏ energy input နှင့် gain medium တွင် particle population inversion ဒီဂရီ။ output lens ၏ reflectivity သည် resonator ရှိ feedback efficiency ကို ပြောင်းလဲစေပြီး pulse ဖွဲ့စည်းမှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။

ခ။ ပဲ့တင်သံပုံသဏ္ဍာန်ကို ထိန်းချုပ်ပါ- လေဆာပဲ့တင်သံ၏ပုံသဏ္ဍာန်ကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ပဲ့တင်သံအကျယ်ကို သွယ်ဝိုက်ချိန်ညှိပါ။

ဂ။ လျှပ်စီးကြောင်း မော်ဂျူလာတီ- လေဆာအလယ်အလတ်တွင် အီလက်ထရွန်းနစ်စွမ်းအင်အဆင့်များ ဖြန့်ဖြူးမှုကို ထိန်းညှိရန် ပါဝါထောက်ပံ့မှု၏ အထွက်လျှပ်စီးကြောင်းကို ပြောင်းလဲပြီးနောက် pulse width ကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့်။ ဤနည်းလမ်းသည် မြန်ဆန်သော တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းရှိပြီး လျင်မြန်စွာ ချိန်ညှိရန် လိုအပ်သော အသုံးချမှုအခြေအနေများအတွက် သင့်လျော်သည်။

ဃ။ Switch modulation- pulse width ကို ချိန်ညှိရန် laser ၏ switching state ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့်။

င. အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများသည် လေဆာ၏ အီလက်ထရွန်စွမ်းအင်အဆင့်ဖွဲ့စည်းပုံကို သက်ရောက်မှုရှိစေပြီး၊ ထို့ကြောင့် pulse width ကို သွယ်ဝိုက်သောနည်းဖြင့် သက်ရောက်မှုရှိစေပါသည်။

စ. မော်ဂျူလာနည်းပညာကို အသုံးပြုပါ- မော်ဂျူလာနည်းပညာသည် pulse width ကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

လေဆာ မော်ဂျူးရှင်းနည်းပညာဆိုသည်မှာ လေဆာကို သယ်ဆောင်ကိရိယာအဖြစ်အသုံးပြုပြီး ၎င်းပေါ်သို့ အချက်အလက်များ တင်ပေးသည့် နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ လေဆာနှင့် ဆက်နွယ်မှုအရ internal modulation နှင့် external modulation ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ Internal modulation ဆိုသည်မှာ လေဆာ oscillation လုပ်ငန်းစဉ်တွင် modulated signal ကို load လုပ်ကာ လေဆာ oscillation parameters များကို ပြောင်းလဲစေပြီး လေဆာ output ဝိသေသလက္ခဏာများကို ပြောင်းလဲစေသည့် modulation mode ကို ရည်ညွှန်းသည်။ External modulation ဆိုသည်မှာ လေဆာဖွဲ့စည်းပြီးနောက် modulation signal ကိုထည့်သွင်းပြီး လေဆာ၏ oscillation parameters များကို မပြောင်းလဲဘဲ output laser ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြောင်းလဲစေသည့် modulation mode ကို ရည်ညွှန်းသည်။

မော်ဂျူလာနည်းပညာကို အန်နာလော့မော်ဂျူလာ၊ ပဲ့လ်မော်ဂျူလာ၊ ဒစ်ဂျစ်တယ်မော်ဂျူလာ (ပဲ့လ်ကုဒ်မော်ဂျူလာ) အပါအဝင် သယ်ဆောင်မော်ဂျူလာပုံစံများအလိုက်လည်း ခွဲခြားနိုင်သည်။ မော်ဂျူလာ ကန့်သတ်ချက်များအရ ၎င်းကို ပြင်းထန်မှုမော်ဂျူလာနှင့် အဆင့်မော်ဂျူလာအဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။

ပြင်းထန်မှု မော်ဂျူလာလေဆာအလင်းပြင်းအားပြောင်းလဲမှုကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် pulse width ကို ထိန်းချုပ်သည်။

အဆင့် မော်ဂျူလာတာအလင်းလှိုင်း၏ အဆင့်ကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် pulse width ကို ချိန်ညှိသည်။

Phase-locked amplifier: phase-locked amplifier modulation မှတစ်ဆင့် laser pulse width ကို တိကျစွာ ချိန်ညှိနိုင်သည်။