A. Koncepcja ultrakrótkich laserów
Termin „lasery ultraszybkie” zazwyczaj odnosi się do laserów z synchronizacją modów, używanych do emisji ultrakrótkich impulsów, na przykład impulsów o czasie trwania femtosekund lub pikosekund. Bardziej precyzyjną nazwą byłby laser ultrakrótkich impulsów. Lasery ultrakrótkich impulsów są laserami niemal z synchronizacją modów, ale efekt przełączania wzmocnienia może również generować ultrakrótkie impulsy.
B. Typ ultraszybkiego lasera
1. Lasery tytanowo-szafirowe, zazwyczaj z soczewką Kerra z synchronizacją modów, mogą generować impulsy o czasie trwania zaledwie około 5 fs. Ich średnia moc wyjściowa wynosi zazwyczaj kilkaset miliwatów, z częstotliwością powtarzania impulsów, powiedzmy, 80 MHz i dziesiątkami femtosekund lub mniej oraz czasem trwania impulsów rzędu dziesiątek femtosekund lub mniej, co przekłada się na wyjątkowo wysoką moc szczytową. Jednak lasery tytanowo-szafirowe wymagają pompowania światła z niektórych laserów o zielonym świetle, co czyni je bardziej złożonymi i kosztownymi.
2. Istnieją różne lasery pompowane diodami, oparte na przykład na kryształach laserowych domieszkowanych iterbem (kryształ lub szkło) lub chromem, które zazwyczaj wykorzystują pasywne blokowanie modów SESAM. Chociaż czas trwania impulsu laserów pompowanych diodami nie jest tak krótki, jak w przypadku laserów tytanowo-szafirowych, lasery pompowane diodami mogą obejmować szeroki zakres parametrów pod względem czasu trwania impulsu, częstotliwości powtarzania impulsów i mocy średniej (patrz poniżej).
3. Lasery światłowodowe oparte na włóknach szklanych domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich mogą być również pasywnie synchronizowane modowo, na przykład za pomocą nieliniowej rotacji polaryzacji lub SESAM. Są one bardziej ograniczone niż lasery masowe pod względem mocy średniej, a zwłaszcza mocy szczytowej, ale można je wygodnie łączyć ze wzmacniaczami światłowodowymi. Więcej szczegółów można znaleźć w artykule na temat laserów światłowodowych z synchronizacją modową.
(4) Lasery diodowe z synchronizacją modów mogą być urządzeniami integralnymi lub laserami diodowymi z zewnętrzną wnęką rezonansową i mogą być aktywne, pasywne lub mieszane z synchronizacją modów. Zazwyczaj lasery diodowe z synchronizacją modów działają z wysoką (kilka tysięcy megaherców) częstotliwością powtarzania impulsów przy umiarkowanej energii impulsu.
Ultraszybkie oscylatory laserowe mogą być częścią ultraszybkich systemów laserowych, które mogą również obejmować ultraszybki wzmacniacz (na przykład wzmacniacz światłowodowy) w celu zwiększenia mocy szczytowej i średniej mocy wyjściowej.
Czas publikacji: 20-06-2023