Pulssinleveys viittaa pulssin kestoon, ja se vaihtelee tyypillisesti nanosekunneista (ns, 10-9sekuntia) femtosekunniksi (fs, 10-15sekuntia). Eri pulssinleveyksillä varustetut pulssilaserit sopivat erilaisiin sovelluksiin:
- Lyhyt pulssinleveys (pikosekunti/femtosekunti):
Ihanteellinen herkkien materiaalien (esim. lasi, safiiri) tarkkuustyöstöön halkeamien vähentämiseksi.
- Pitkä pulssinleveys (nanosekunti): Sopii metallin leikkaamiseen, hitsaukseen ja muihin sovelluksiin, joissa tarvitaan lämpövaikutuksia.
- Femtosekuntilaser: Käytetään silmäleikkauksissa (kuten LASIK), koska sillä voidaan tehdä tarkkoja leikkauksia ja vahingoittaa ympäröivää kudosta mahdollisimman vähän.
- Ultralyhyet pulssit: Käytetään ultranopeiden dynaamisten prosessien, kuten molekyylivärähtelyjen ja kemiallisten reaktioiden, tutkimiseen.
Pulssinleveys vaikuttaa laserin suorituskykyyn, kuten huipputehoon (Phuippu= pulssienergia / pulssinleveys. Mitä lyhyempi pulssinleveys, sitä suurempi on huipputeho samalla yksittäisen pulssin energialla.) Se vaikuttaa myös lämpövaikutuksiin: pitkät pulssinleveydet, kuten nanosekuntia, voivat aiheuttaa lämpökertymistä materiaaleihin, mikä johtaa sulamiseen tai lämpövaurioihin; lyhyet pulssinleveydet, kuten pikosekuntia tai femtosekuntia, mahdollistavat "kylmäkäsittelyn", jossa lämpövaikutusalueet ovat pienemmät.
Kuitulaserit ohjaavat ja säätävät pulssinleveyttä tyypillisesti seuraavilla tekniikoilla:
1. Q-kytkentä: Generoi nanosekuntipulsseja muuttamalla resonaattorin häviöitä säännöllisesti tuottaakseen suurienergisiä pulsseja.
2. Moodilukitus: Generoi pikosekunnin tai femtosekunnin mittaisia ultralyhyitä pulsseja synkronoimalla resonaattorin sisällä olevat pitkittäismoodit.
3. Modulaattorit tai epälineaariset vaikutukset: Esimerkiksi epälineaarisen polarisaatiokierron (NPR) käyttäminen kuiduissa tai saturoituvissa absorboivissa materiaaleissa pulssinleveyden puristamiseksi.
Julkaisun aika: 8.5.2025