A. Koncepcja ultraszybkich laserów
Ultraszybkie lasery zwykle odnoszą się do laserów z synchronizacją modów, używanych do emitowania ultrakrótkich impulsów, na przykład impulsów o czasie trwania femtosekundowym lub pikosekundowym.Bardziej trafna nazwa to laser o ultrakrótkich impulsach.Lasery o ultrakrótkich impulsach są prawie laserami z synchronizacją modów, ale efekt przełączania wzmocnienia może również wytwarzać ultrakrótkie impulsy.
B. Rodzaj ultraszybkiego lasera
1. Lasery Ti-szafirowe, zwykle z blokadą trybu soczewki Kerra, mogą wytwarzać impulsy o czasie trwania zaledwie około 5 fs.Ich średnia moc wyjściowa wynosi zazwyczaj kilkaset miliwatów, częstotliwość powtarzania impulsów wynosi, powiedzmy, 80 MHz i dziesiątki femtosekund lub mniej, a czas trwania impulsu wynosi dziesiątki femtosekund lub mniej, co skutkuje niezwykle wysoką mocą szczytową.Jednak lasery tytanowo-szafirowe wymagają pompowania światła z niektórych laserów emitujących zielone światło, co czyni je bardziej złożonymi i kosztownymi.
2. Istnieją różne lasery pompowane diodami, oparte na przykład na kryształach lasera domieszkowanych iterbem (kryształ lub szkło) lub chromie, które zwykle wykorzystują pasywne blokowanie trybu 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 na bazie włókien szklanych domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich mogą być również blokowane pasywnie, np. za pomocą nieliniowej rotacji polaryzacji lub SESAM.Są 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 z synchronizacją modów.
(4) Lasery diodowe z synchronizacją modów mogą być urządzeniami integralnymi lub laserami diodowymi z zewnętrzną wnęką i mogą być aktywne, pasywne lub z synchronizacją modów mieszanych.Zazwyczaj lasery diodowe z synchronizacją modów działają z dużą (kilka tysięcy megaherców) częstotliwością powtarzania impulsów przy umiarkowanej energii impulsu.
Ultraszybkie oscylatory laserowe mogą stanowić część ultraszybkich systemów laserowych, które mogą również zawierać ultraszybki wzmacniacz (taki jak wzmacniacz światłowodowy) w celu zwiększenia mocy szczytowej i średniej mocy wyjściowej.
Czas publikacji: 20 czerwca 2023 r