De pulsbreedte verwijst naar de duur van de puls, en het bereik ligt doorgaans tussen nanoseconden (ns, 10⁻⁶) en 10⁻⁶ ms.-9seconden) tot femtoseconden (fs, 10-15seconden). Gepulste lasers met verschillende pulsbreedtes zijn geschikt voor diverse toepassingen:
- Korte pulsbreedte (picoseconde/femtoseconde):
Ideaal voor precisiebewerking van kwetsbare materialen (bijv. glas, saffier) om scheuren te voorkomen.
- Lange pulsduur (nanoseconde): Geschikt voor metaalsnijden, lassen en andere toepassingen waarbij thermische effecten vereist zijn.
- Femtoseconde laser: Wordt gebruikt bij oogoperaties (zoals LASIK) omdat hiermee precieze sneden gemaakt kunnen worden met minimale schade aan het omliggende weefsel.
- Ultrasnelle pulsen: Worden gebruikt om ultrasnelle dynamische processen te bestuderen, zoals moleculaire trillingen en chemische reacties.
De pulsbreedte beïnvloedt de prestaties van de laser, zoals het piekvermogen (P).piek= pulsenergie/pulsbreedte. Hoe korter de pulsbreedte, hoe hoger het piekvermogen bij dezelfde energie per puls. Het beïnvloedt ook thermische effecten: lange pulsbreedtes, zoals nanoseconden, kunnen warmteaccumulatie in materialen veroorzaken, wat kan leiden tot smelten of thermische schade; korte pulsbreedtes, zoals picoseconden of femtoseconden, maken "koude verwerking" mogelijk met kleinere door warmte beïnvloede zones.
Vezellasers regelen en passen de pulsbreedte doorgaans aan met behulp van de volgende technieken:
1. Q-switching: Genereert nanoseconde pulsen door periodiek de resonantieverliezen te veranderen om hoogenergetische pulsen te produceren.
2. Modusvergrendeling: Genereert picoseconde- of femtoseconde-ultrakorte pulsen door de longitudinale modi in de resonator te synchroniseren.
3. Modulatoren of niet-lineaire effecten: bijvoorbeeld het gebruik van niet-lineaire polarisatierotatie (NPR) in vezels of verzadigbare absorbeerders om de pulsbreedte te comprimeren.
Geplaatst op: 8 mei 2025