Tyypitviritettävä laser
Viritettävien lasereiden käyttökohteet voidaan yleisesti jakaa kahteen pääluokkaan: toinen on tilanne, jossa yksi- tai moniviivaiset kiinteäaallonpituiset laserit eivät pysty tuottamaan vaadittua yhtä tai useampaa erillistä aallonpituutta; toinen luokka sisältää tilanteita, joissalaserAallonpituutta on jatkuvasti viritettävä kokeiden tai testien, kuten spektroskopian ja pumppausmittausten, aikana.
Monet viritettävien lasereiden tyypit voivat tuottaa viritettäviä jatkuvan aallon (CW), nanosekunnin, pikosekunnin tai femtosekunnin pulsseja. Niiden lähtöominaisuudet määräytyvät käytetyn laservahvistusväliaineen mukaan. Viritettävien lasereiden perusvaatimus on, että ne voivat emittoida lasereita laajalla aallonpituusalueella. Erityisiä optisia komponentteja voidaan käyttää tiettyjen aallonpituuksien tai aallonpituuskaistojen valitsemiseen lasereiden emissiokaistoista.viritettävät laseritTässä esittelemme sinulle useita yleisiä viritettäviä lasereita.
Viritettävä jatkuvatoiminen seisovaaaltolaseri
KäsitteellisestiViritettävä jatkuvatoiminen laseron yksinkertaisin laserarkkitehtuuri. Tämä laser sisältää korkean heijastavuuden peilin, vahvistusväliaineen ja lähtökytkentäpeilin (katso kuva 1), ja se voi tuottaa jatkuvatoimista lähtöä käyttämällä erilaisia laservahvistusvälineitä. Viritettävyyden saavuttamiseksi on valittava vahvistusväliaine, joka kattaa kohdeaallonpituusalueen.
2. Viritettävä jatkuvatoiminen rengaslaser
Rengaslasereita on pitkään käytetty viritettävien jatkuvatoimisten aaltojen aikaansaamiseen yhden pitkittäismoodin kautta, jonka spektraalinen kaistanleveys on kilohertsialueella. Samoin kuin seisovan aallon laserit, viritettävät rengaslaserit voivat käyttää myös väriaineita ja titaanisafiiriä vahvistusmateriaalina. Väriaineet voivat tarjota erittäin kapean, alle 100 kHz:n viivanleveyden, kun taas titaanisafiiri tarjoaa alle 30 kHz:n viivanleveyden. Värilaserin viritysalue on 550–760 nm ja titaanisafiirilaserin 680–1035 nm. Molempien lasertyyppien lähtötaajuus voidaan kaksinkertaistaa UV-kaistalle.
3. Moodilukittu lähes jatkuva laser
Monissa sovelluksissa lasersäteen aikaominaisuuksien tarkka määrittäminen on tärkeämpää kuin energian tarkka määrittäminen. Itse asiassa lyhyiden optisten pulssien saavuttaminen vaatii ontelon konfiguraation, jossa useita pitkittäisiä moodimuotoja resonoi samanaikaisesti. Kun näillä syklisillä pitkittäisillä moodeilla on kiinteä vaihesuhde laserontelossa, laser on moodilukittu. Tämä mahdollistaa yhden pulssin värähtelyn ontelossa, ja sen periodin määrittää laserontelon pituus. Aktiivinen moodilukitus voidaan saavuttaa käyttämälläakustis-optinen modulaattori(AOM) eli passiivinen moodilukitus voidaan toteuttaa Kerr-linssin avulla.
4. Erittäin nopea ytterbiumlaser
Vaikka titaanisafiirilasereilla on laaja käyttökelpoisuus, jotkut biologiset kuvantamiskokeet vaativat pidempiä aallonpituuksia. Tyypillinen kahden fotonin absorptioprosessi viritetään 900 nm:n aallonpituisilla fotoneilla. Koska pidemmät aallonpituudet tarkoittavat vähemmän sirontaa, pidemmät viritysaallonpituudet voivat tehokkaammin ohjata biologisia kokeita, jotka vaativat syvempää kuvantamista.
Nykyään viritettäviä lasereita on sovellettu monilla tärkeillä aloilla perustutkimuksesta lasereiden valmistukseen sekä bio- ja terveystieteisiin. Tällä hetkellä saatavilla oleva teknologiavalikoima on erittäin laaja alkaen yksinkertaisista jatkuvatoimisista viritettävistä järjestelmistä, joiden kapeaa viivanleveyttä voidaan käyttää korkean resoluution spektroskopiaan, molekyyli- ja atomien talteenottoon sekä kvanttioptisiin kokeisiin, mikä tarjoaa keskeistä tietoa nykyaikaisille tutkijoille. Nykypäivän laservalmistajat tarjoavat kokonaisvaltaisia ratkaisuja, joiden laserin teho ulottuu yli 300 nm:n aallonpituudelle nanojoulen energia-alueella. Monimutkaisemmat järjestelmät kattavat vaikuttavan laajan spektrialueen 200–20 000 nm:stä mikrojoulen ja millijoulen energia-alueilla.
Julkaisun aika: 12. elokuuta 2025