ความกว้างของพัลส์หมายถึงระยะเวลาของพัลส์ ซึ่งโดยทั่วไปจะมีช่วงตั้งแต่ระดับนาโนวินาที (ns, 10)-9วินาที) ถึง เฟมโตวินาที (fs, 10-15วินาที) เลเซอร์แบบพัลส์ที่มีความกว้างพัลส์ต่างกันนั้นเหมาะสำหรับการใช้งานหลากหลายประเภท:
- ความกว้างพัลส์สั้น (พิโควินาที/เฟมโตวินาที):
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกลึงขึ้นรูปวัสดุที่เปราะบาง (เช่น แก้ว ไพลิน) ด้วยความแม่นยำสูง เพื่อลดการแตกร้าว
- ความกว้างของพัลส์ยาว (นาโนวินาที): เหมาะสำหรับการตัดโลหะ การเชื่อม และการใช้งานอื่นๆ ที่ต้องการผลกระทบจากความร้อน
- เลเซอร์เฟมโตวินาที: ใช้ในการผ่าตัดตา (เช่น LASIK) เนื่องจากสามารถตัดได้อย่างแม่นยำโดยสร้างความเสียหายต่อเนื้อเยื่อรอบข้างน้อยที่สุด
- พัลส์สั้นพิเศษ: ใช้ในการศึกษาปรากฏการณ์ไดนามิกที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น การสั่นสะเทือนของโมเลกุลและปฏิกิริยาเคมี
ความกว้างของพัลส์มีผลต่อประสิทธิภาพของเลเซอร์ เช่น กำลังสูงสุด (P)จุดสูงสุด= พลังงานพัลส์/ความกว้างพัลส์ ยิ่งความกว้างพัลส์สั้นลง พลังงานสูงสุดสำหรับพลังงานพัลส์เดี่ยวเท่ากันก็จะยิ่งสูงขึ้น) นอกจากนี้ยังส่งผลต่อปรากฏการณ์ทางความร้อนด้วย ความกว้างพัลส์ที่ยาว เช่น นาโนวินาที อาจทำให้เกิดการสะสมความร้อนในวัสดุ นำไปสู่การหลอมเหลวหรือความเสียหายจากความร้อน ในขณะที่ความกว้างพัลส์ที่สั้น เช่น พิโควินาทีหรือเฟมโตวินาที ช่วยให้สามารถ "การประมวลผลแบบเย็น" โดยลดพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนลงได้
โดยทั่วไปเลเซอร์ไฟเบอร์จะควบคุมและปรับความกว้างของพัลส์โดยใช้เทคนิคต่อไปนี้:
1. การสวิตช์แบบ Q: สร้างพัลส์ระดับนาโนวินาทีโดยการเปลี่ยนแปลงการสูญเสียของเรโซเนเตอร์เป็นระยะๆ เพื่อสร้างพัลส์พลังงานสูง
2. การล็อกโหมด: สร้างพัลส์อัลตร้าชอร์ตระดับพิโควินาทีหรือเฟมโตวินาทีโดยการซิงโครไนซ์โหมดตามยาวภายในตัวเรโซเนเตอร์
3. ตัวปรับสัญญาณหรือผลกระทบแบบไม่เชิงเส้น: ตัวอย่างเช่น การใช้การหมุนโพลาไรเซชันแบบไม่เชิงเส้น (NPR) ในเส้นใยหรือตัวดูดซับแบบอิ่มตัวเพื่อบีบอัดความกว้างของพัลส์
วันที่เผยแพร่: 8 พฤษภาคม 2568