Re: [問題] 關於飛秒雷射的問題

看板Physics作者theory (真男人˙希爾瑞)時間8年前 (2016/01/22 02:58)推噓6(6推 0噓 23→)

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※ 引述《macher (山海相隨)》之銘言： : 標題: [問題] 關於飛秒雷射的問題 : 時間: Thu Jan 21 16:30:48 2016 : : 各位物理魂大大 : : 小弟最近研讀雷射的發展，對於飛秒雷射有點誤解 : 飛秒雷射脈衝寬度約是1fs = 1*E-15 (s) : 也就是一個pulse在時間上的間距是 1*E-15 秒 : 這個定義讓小弟非常難以理解 : 原因是因為可見光的週期T=1.67飛秒，接近1飛秒 : 同樣都是時間軸上的間距你完全錯了 : 飛秒雷射脈衝寬度1fs，可見光波週期也是接近1fs 飛秒雷射沒幾台可以做到真的 1fs 的寬度，能夠做到幾十 fs 已經很不錯而且這種短脈衝很難維持。 : : 可見光與可見光飛秒雷射有何差別呢? : 波形非接近方波，強度也遠不如，還有甚麼差別嗎? : : 可見光奈秒雷射有熱擴散，但可見光飛秒雷射沒有熱擴散! (無熱擴散是飛秒雷射的優點) : 為何呢?? 你要把問題講清楚，光本身沒有熱擴散這種事情 : 可見光波形過濾成類似方波，再把強度加強一億倍，這樣就沒有熱擴散了嗎?? : : 這之間一定有我理解錯的 : 請大大給予指導 : 感謝!! : : 弱弱的參考圖： : http://0rz.tw/uGLGG : http://0rz.tw/aI7TR : : : 可見光波長約500nm = 0.5*E-6 (m) : 波長x頻率=光速；換算下來頻率約是6*E14 (1/s) : 週期T為頻率的倒數約等於1.67*E-15 (s) : : -- : ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 220.130.78.82 : ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1453365051.A.573.html : ※ 編輯: macher (220.130.78.66), 01/21/2016 17:39:01 : → speedshuffle: 可見光飛秒雷射應該是指中心頻率 01/21 17:36 : 同意要達成越短的時間寬度，其相對的頻譜需要則越寬 : → speedshuffle: 看你的圖他的脈衝間距絕對不是OPTICAL REGIME 01/21 17:40 : → speedshuffle: 你把它畫的一樣只是自己誤導自己 01/21 17:40 : 我畫的圖有誤嗎? 左半邊的脈衝寬度有誤，還是右半邊可見光那邊有誤? : → speedshuffle: 而且看樣子你也把電場跟INTENSITY搞混了 01/21 17:43 : 電場是波函數；電場的絕對值=電場強度=intensity　對嗎? : → ftsywind: 脈衝雷射還要看repetition time呀 01/21 19:15 : → ftsywind: ex. 10MHz重覆率, 表示100ns內只有一發pulse 01/21 19:16 : → ftsywind: 跟你畫的圖不一樣 01/21 19:20 : 不好意思...小弟理解不盡正確，還請多加指導 : 10MHz = 10E6 (1/s) = E7 (1/s) : 週期T = 1/f =E-7 (s) = 100ns : 10MHz重覆率, 表示100ns內只有一發pulse : 雖然不知道100ns是脈衝寬度還是脈衝週期，若是脈衝週期則描述正確! : : 只是舉10MHz有何特別的意義?? : 如果您舉600THz當例子，是不是就跟我畫的圖一樣了?? 重複頻率依照雷射的設計而定，甚至可以自己調整同樣的脈衝，我可以自己決定它的重複頻率 : 飛秒雷射定義脈衝寬度為1fs，但我不知道脈衝週期是幾秒沒有人這樣定義，是哪本書這樣寫？ : 也就是pulse與pulse之間的時間間距是亂畫的 : 示意圖比例尺錯誤這點我知道 : 有大大知道正確的數字甚至算法嗎? 感恩!! : ※ 編輯: macher (220.130.78.66), 01/21/2016 19:57:44 : → ftsywind: 一個脈衝雷射有脈寬和重複率兩個參數 01/21 21:15 : → ftsywind: 脈寬是一發多寬，重複率是多久一發 01/21 21:16 : → ftsywind: 一般oscillator出來時，重複率常見落在數十MHz 01/21 21:17 : → ftsywind: 脈寬依內部機制，數百fs到數fs都買的到 01/21 21:19 : → ftsywind: 飛秒這尺度比熱傳播還快，熱傳出之前脈衝就沒了 01/21 21:21 : → ftsywind: 所以就不會有熱效應使切面不平整 01/21 21:22 : → ftsywind: (用來切割時) 01/21 21:23 : 大大這樣講解我懂了 : 重複率以一般波來理解就是週期的意思 : 飛秒雷射脈衝寬度1fs，此脈衝到下一個脈衝之間隔了100ns的時間 : 吐個苦水...我看到的參考文獻都強調脈衝寬度1fs所以沒有熱效應 : 現在理解起來應該是間隔時間100ns才是沒熱效應的主因!! 根本不是這麼一回事，ps 或 ns pulse laser 也可以有同樣的重複頻率在這個例子，是因為飛秒雷射的脈衝本身在極短時間內給予材料高能量 (peak power) (peak power ≠ average power) 所以在時間內對材料的影響已經造成，就算要傳出餘熱，傳出前脈衝早已結束 ftsywind 講的是對的，可是你的理解是錯的 : 明天再查詢一下晶隔震盪的週期是否<<100ns，如果是的話就真的沒熱了 : : 重新畫個正確比例的圖請大大幫我確認看看 : http://0rz.tw/VW6ev : : ============================================================== : 還有個延伸性問題... : 飛秒雷射脈寬僅約1~100fs，如此短的時間內不是任何週期的光波都裝得下 : : 紫外光波長E-8m，紫外光週期是0.033*E-15(s) = 0.033fs : 可見光波長0.5*E-6 (m)，可見光的週期是1.67*E-15(s) = 1.67fs : 以IR光波長E-5m來計算，IR光的週期是33*E-15(s) = 33fs : 波長更長的光波，週期超越數百飛秒，幾乎塞不進飛秒的盒子裡了 : : 所以飛秒雷射的光頻範圍僅可在：IR光～可見光~紫外光~更短波 : 但不太能夠裝得下比IR光波長還長的波 : 這樣對嗎!? 不完全對，但一般情況下是對的飛秒雷射的中心頻率大多在可見光區 (目前就是 Ti-Sapphire 的 780~840nm) 如果看它的光譜，的確幾乎沒有 IR 光但這種東西不是光看時間寬度就能知道可不可以裝得下脈衝是由不同頻率的光組合而成，裡面的東西不能以單一波長的光來看或判斷其實長波長的光還是裝得進去，只是比例比較低而已如果考慮更短脈衝的雷射光，像是 Attosecond laser，其頻譜就更寬了 : : 另外還有一個未解決的老問題，重複率10MHz是由甚麼理論決定的? : 有文獻可以參考嗎? 沒有理論，是看雷射的機械及光學設計決定 : 感激不盡!! : ※ 編輯: macher (60.244.85.28), 01/22/2016 00:58:04 : ※ 編輯: macher (60.244.85.28), 01/22/2016 01:06:21 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 155.69.176.152 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1453402689.A.ADE.html

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