A. Ultranopeiden laserien käsite
Ultranopeilla lasereilla tarkoitetaan yleensä tilalukittuja lasereita, joita käytetään lähettämään erittäin lyhyitä pulsseja, esimerkiksi pulsseja, joiden kesto on femto- tai pikosekunti. Tarkempi nimi olisi ultralyhyt pulssilaser. Ultralyhyt pulssilaserit ovat melkein tilalukittuja lasereita, mutta vahvistuksen vaihtovaikutus voi tuottaa myös ultralyhyitä pulsseja.
B. Ultranopean laserin tyyppi
1. Ti-safiirilaserit, yleensä Kerr-objektiivimoodilla lukitut, voivat tuottaa pulsseja, joiden kesto on noin 5 fs. Niiden keskimääräinen lähtöteho on tyypillisesti muutama sata milliwattia, esimerkiksi 80 MHz:n pulssin toistotaajuudella ja kymmenien femtosekuntien tai vähemmän, ja pulssin kestoilla enintään kymmeniä femtosekunteja, mikä johtaa erittäin korkeaan huipputehoon. Mutta titaanisafiirilaserit vaativat valon pumppaamista joistakin vihreän valon lasereista, mikä tekee niistä monimutkaisempia ja kalliimpia.
2. On olemassa erilaisia diodipumpattuja lasereita, jotka perustuvat esimerkiksi ytterbium-seostettuihin (kide tai lasi) tai kromi-seostettuihin laserkiteisiin, joissa käytetään yleensä SESAM passiivista moodilukitusta. Vaikka diodipumpattujen lasereiden pulssin kesto ei ole yhtä lyhyt kuin titaanisafiirilaserien pulssin kesto, diodipumpatut laserit voivat kattaa laajan parametrialueen pulssin keston, pulssin toistonopeuden ja keskimääräisen tehon suhteen (katso alla). .
3. Harvinaisten maametallien elementeillä seostettuihin lasikuituihin perustuvia kuitulasereita voidaan myös passiivisesti moodilukittaa esimerkiksi käyttämällä epälineaarista polarisaatiorotaatiota tai SESAM:ia. Ne ovat keskimääräiseltä teholtaan, erityisesti huipputeholtaan, rajoitetumpia kuin bulkkilaserit, mutta ne voidaan yhdistää kätevästi kuituvahvistimiin. Tilalukittuja kuitulasereita käsittelevä artikkeli antaa lisätietoja.
(4) Tilalukitut diodilaserit voivat olla integroituja laitteita tai ulkoisia kaviteettidiodilasereita, ja ne voivat olla aktiivisia, passiivisia tai sekamoodilukittuja. Tyypillisesti tilalukitut diodilaserit toimivat suurella (useita tuhansia megahertsejä) pulssin toistotaajuudella kohtuullisella pulssienergialla.
Ultranopeat laseroskillaattorit voivat olla osa ultranopeita laserjärjestelmiä, jotka voivat sisältää myös ultranopean vahvistimen (kuten kuituoptisen vahvistimen) huipputehon ja keskimääräisen lähtötehon lisäämiseksi.
Postitusaika: 20.6.2023