يشير عرض النبضة إلى مدة النبضة، ويتراوح عادةً من نانوثانية (ns، 10-9من ثوانٍ) إلى فيمتوثانية (fs، 10-15(ثوانٍ). تُعدّ الليزرات النبضية ذات عروض النبض المختلفة مناسبة لتطبيقات متنوعة:
- عرض النبضة القصيرة (بيكوثانية/فيمتوثانية):
مثالية للتصنيع الدقيق للمواد الهشة (مثل الزجاج والياقوت) لتقليل الشقوق.
- عرض النبضة الطويل (نانو ثانية): مناسب لقطع المعادن واللحام والتطبيقات الأخرى التي تتطلب تأثيرات حرارية.
- ليزر الفيمتو ثانية: يستخدم في جراحات العيون (مثل الليزك) لأنه يستطيع إجراء قطع دقيقة مع الحد الأدنى من الضرر للأنسجة المحيطة.
- النبضات فائقة القصر: تستخدم لدراسة العمليات الديناميكية فائقة السرعة، مثل الاهتزازات الجزيئية والتفاعلات الكيميائية.
يؤثر عرض النبضة على أداء الليزر، مثل ذروة القدرة (P).قمة= طاقة النبضة/عرض النبضة. كلما كان عرض النبضة أقصر، زادت ذروة الطاقة لنفس طاقة النبضة الواحدة. كما أنه يؤثر على التأثيرات الحرارية: يمكن أن تتسبب عروض النبضات الطويلة، مثل النانوثانية، في تراكم الحرارة في المواد، مما يؤدي إلى الانصهار أو التلف الحراري؛ بينما تُمكّن عروض النبضات القصيرة، مثل البيكوثانية أو الفيمتوثانية، من "المعالجة الباردة" مع تقليل المناطق المتأثرة بالحرارة.
تتحكم ليزرات الألياف عادةً في عرض النبضة وتضبطه باستخدام التقنيات التالية:
1. التبديل Q: يقوم بتوليد نبضات نانوثانية عن طريق تغيير خسائر الرنان بشكل دوري لإنتاج نبضات عالية الطاقة.
2. قفل النمط: يقوم بتوليد نبضات فائقة القصر من نوع البيكوثانية أو الفيمتوثانية عن طريق مزامنة الأنماط الطولية داخل الرنان.
3. المعدلات أو التأثيرات غير الخطية: على سبيل المثال، استخدام دوران الاستقطاب غير الخطي (NPR) في الألياف أو الممتصات المشبعة لضغط عرض النبضة.
تاريخ النشر: 8 مايو 2025