A. Koncepcja ultrakrótkich laserów
Ultraszybkie lasery zwykle odnoszą się do laserów z synchronizacją modów, używanych do emitowania ultrakrótkich impulsów, na przykład impulsów o czasie trwania femtosekundy lub pikosekundy. Bardziej dokładną nazwą byłby ultrakrótki laser impulsowy. Ultrakrótkie lasery impulsowe są prawie laserami z synchronizacją modów, ale efekt przełączania wzmocnienia może również wytwarzać ultrakrótkie impulsy.
B. Typ ultrakrótkiego lasera
1. Lasery tytanowo-szafirowe, zwykle z blokadą trybów soczewek Kerra, mogą wytwarzać impulsy o czasie trwania tak krótkim, jak około 5 fs. Ich średnia moc wyjściowa wynosi zazwyczaj kilkaset miliwatów, z częstotliwością powtarzania impulsów, powiedzmy, 80 MHz i dziesiątkami femtosekund lub mniej, a czasem trwania impulsów dziesiątkami femtosekund lub mniej, co skutkuje niezwykle wysoką mocą szczytową. Jednak lasery tytanowo-szafirowe wymagają pompowania światła z niektórych laserów zielonego światła, co czyni je bardziej złożonymi i drogimi.
2. Istnieją różne lasery pompowane diodowo, 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 diodowo nie jest tak krótki, jak czas trwania impulsu laserów tytanowo-szafirowych, lasery pompowane diodowo mogą obejmować szeroki zakres parametrów pod względem czasu trwania impulsu, częstotliwości powtarzania impulsów i średniej mocy (patrz poniżej).
3. Lasery światłowodowe oparte na włóknach szklanych domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich mogą być również pasywnie blokowane modowo, na przykład za pomocą nieliniowej rotacji polaryzacji lub SESAM. Są one bardziej ograniczone niż lasery masowe pod względem średniej mocy, zwłaszcza mocy szczytowej, ale można je wygodnie łączyć ze wzmacniaczami światłowodowymi. Więcej szczegółów można znaleźć w artykule na temat laserów światłowodowych blokowanych modowo.
(4) diody laserowe z blokadą modów mogą być urządzeniami integralnymi lub laserami diodowymi z zewnętrzną wnęką i mogą być aktywne, pasywne lub mieszane z blokadą modów. Zazwyczaj diody laserowe z blokadą 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 zawierać ultraszybki wzmacniacz (np. wzmacniacz światłowodowy) w celu zwiększenia mocy szczytowej i średniej mocy wyjściowej.
Czas publikacji: 20-06-2023