Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » قفل الوضع (الليزر)

قفل الوضع (الليزر)

1965
نظام ليزر مقفل النمط في مختبر بصريات حديث.

(صورة توضيحية فقط)

Mode-locking is a technique for producing extremely short laser pulses, on the order of picoseconds ([latex]10^{-12}[/latex] s) to femtoseconds ([latex]10^{-15}[/latex] s). It works by forcing the many longitudinal modes of the laser cavity to oscillate with a fixed phase relationship. This causes the modes to interfere constructively, creating a single, intense, ultrashort pulse circulating in the cavity.

يدعم تجويف الليزر النموذجي أنماطًا طولية متعددة، يتوافق كل منها مع تردد رنين محدد. في الليزر العادي الحر، تتذبذب هذه الأنماط بشكل مستقل بأطوار عشوائية. تعمل تقنية قفل الأنماط على مزامنة أطوار هذه الأنماط. عندما تتزامن الأنماط في الطور، فإنها تتداخل تداخلاً بناءً في نقطة واحدة في الزمان والمكان، مُشكّلةً نبضة قصيرة مكثفة. في جميع الأوقات الأخرى، تتداخل تداخلاً هدامًا، مما ينتج عنه شدة شبه معدومة. والنتيجة هي سلسلة من النبضات فائقة القصر تدور داخل تجويف الليزر، حيث تُصدر نبضة واحدة من مُقرن الإخراج لكل دورة كاملة.

تتناسب مدة النبضة المقفلة عكسيًا مع عرض النطاق الطيفي لوسط التضخيم. يدعم عرض النطاق الأوسع للتضخيم المزيد من الأنماط الطولية، والتي يمكن قفلها لإنشاء نبضة أقصر. ويخضع هذا لـ Fourier uncertainty principle: [latex]\Delta t \Delta u \ge K[/latex], where [latex]\Delta t[/latex] is the pulse duration, [latex]\Delta u[/latex] is the spectral bandwidth, and K is a constant near unity. Techniques for achieving mode-locking can be active (using an external modulator like an acousto-optic modulator) or passive (using a saturable absorber, a material whose absorption decreases at high light intensity). Passive mode-locking, particularly Kerr-lens mode-locking, has produced the shortest pulses to date, reaching the attosecond ([latex]10^{-18}[/latex] s) regime.

UNESCO Nomenclature: 2210
– Optics

يكتب

تقنية

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • invention of the laser
  • understanding of laser longitudinal modes
  • development of fast optical modulators and nonlinear optical materials
  • fourier analysis of wave superposition

التطبيقات

  • الكيمياء الفيمتوية
  • multiphoton microscopy
  • أمشاط التردد البصري للقياسات
  • جيل تيراهيرتز
  • فائق السرعة التحليل الطيفي
  • laser eye surgery (femtosecond lasik)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • attosecond pulse generation for imaging electron dynamics
  • tabletop particle accelerators using laser-plasma interactions
  • coherent control of quantum systems for computing
  • ultra-precise optical clocks for testing fundamental physics
  • terabit-per-second optical data transmission
  • non-thermal ablation of biological tissue with minimal collateral damage
  • direct writing of 3d waveguides inside glass
  • laser-based fusion energy research (inertial confinement fusion)
  • generation of extreme الأشعة فوق البنفسجية (euv) light for next-gen lithography
  • four-dimensional (3d space + time) microscopy of live biological processes
ذات صلة بـ: قفل الأنماط، النبضات فائقة القصر، الفيمتو ثانية، البيكو ثانية، الليزر، الأنماط الطولية، قفل الطور، تحويل فورييه، ممتص قابل للتشبع، قفل نموذج عدسة كير.

السياق التاريخي

قفل الوضع (الليزر)

1961
1962
1963
1965
1970
1970
1974-11-15
1960-05-16
1962
1963
1964
1968
1970
1970
1975

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.