Ancho de pulso de los láseres pulsados

El ancho de pulso se refiere a la duración del pulso, y su rango típico abarca desde nanosegundos (ns) hasta 10⁻¹⁰.-9segundos) a femtosegundos (fs, 10-15segundos). Los láseres pulsados ​​con diferentes anchos de pulso son adecuados para diversas aplicaciones:

- Ancho de pulso corto (picosegundos/femtosegundos):

Ideal para el mecanizado de precisión de materiales frágiles (por ejemplo, vidrio, zafiro) para reducir las grietas.

- Ancho de pulso largo (nanosegundos): Adecuado para corte de metales, soldadura y otras aplicaciones donde se requieren efectos térmicos.

- Láser de femtosegundo: Se utiliza en cirugías oculares (como LASIK) porque puede realizar cortes precisos con un daño mínimo al tejido circundante.

- Pulsos ultracortos: Se utilizan para estudiar procesos dinámicos ultrarrápidos, como vibraciones moleculares y reacciones químicas.

La duración del pulso afecta al rendimiento del láser, como por ejemplo la potencia máxima (P).cima= energía del pulso/duración del pulso. Cuanto menor sea la duración del pulso, mayor será la potencia máxima para la misma energía de pulso único. También influye en los efectos térmicos: las duraciones de pulso largas, como los nanosegundos, pueden causar acumulación térmica en los materiales, lo que lleva a la fusión o al daño térmico; las duraciones de pulso cortas, como los picosegundos o los femtosegundos, permiten el "procesamiento en frío" con zonas afectadas por el calor reducidas.

Los láseres de fibra suelen controlar y ajustar el ancho de pulso mediante las siguientes técnicas:

1. Conmutación Q: Genera pulsos de nanosegundos cambiando periódicamente las pérdidas del resonador para producir pulsos de alta energía.

2. Bloqueo de modo: Genera pulsos ultracortos de picosegundos o femtosegundos sincronizando los modos longitudinales dentro del resonador.

3. Moduladores o efectos no lineales: Por ejemplo, utilizar la rotación de polarización no lineal (NPR) en fibras o absorbentes saturables para comprimir el ancho del pulso.

脉冲宽度


Fecha de publicación: 8 de mayo de 2025