Pulsbredd avser pulsens varaktighet, och intervallet sträcker sig vanligtvis från nanosekunder (ns, 10-9sekunder) till femtosekunder (fs, 10-15sekunder). Pulsade lasrar med olika pulsbredder är lämpliga för olika tillämpningar:
- Kort pulsbredd (pikosekund/femtosekund):
Idealisk för precisionsbearbetning av ömtåliga material (t.ex. glas, safir) för att minska sprickor.
- Lång pulsbredd (nanosekund): Lämplig för metallskärning, svetsning och andra tillämpningar där termiska effekter krävs.
- Femtosekundlaser: Används vid ögonkirurgi (som LASIK) eftersom den kan göra exakta snitt med minimal skada på omgivande vävnad.
- Ultrakorta pulser: Används för att studera ultrasnabba dynamiska processer, såsom molekylära vibrationer och kemiska reaktioner.
Pulsbredden påverkar laserns prestanda, såsom toppeffekten (Ptopp= pulsenergi/pulsbredd. Ju kortare pulsbredden är, desto högre toppeffekt för samma enstaka pulsenergi.) Det påverkar också termiska effekter: långa pulsbredder, som nanosekunder, kan orsaka termisk ansamling i material, vilket leder till smältning eller termisk skada; korta pulsbredder, som pikosekunder eller femtosekunder, möjliggör "kallbearbetning" med minskade värmepåverkade zoner.
Fiberlasrar styr och justerar vanligtvis pulsbredden med följande tekniker:
1. Q-switching: Genererar nanosekundpulser genom att periodiskt ändra resonatorförlusterna för att producera högenergipulser.
2. Lägeslåsning: Genererar ultrakorta pikosekund- eller femtosekundpulser genom att synkronisera de longitudinella moderna inuti resonatorn.
3. Modulatorer eller icke-linjära effekter: Till exempel användning av icke-linjär polarisationsrotation (NPR) i fibrer eller mättningsbara absorbenter för att komprimera pulsbredden.
Publiceringstid: 8 maj 2025