Kas ir īpaši ātrs lāzers

A. Īpaši ātru lāzeru koncepcija

Ultraātrie lāzeri parasti attiecas uz režīmu bloķētiem lāzeriem, ko izmanto, lai izstarotu īpaši īsus impulsus, piemēram, femtosekundes vai pikosekundes ilgus impulsus. Precīzāks nosaukums būtu īpaši īsu impulsu lāzers. Ultraīsu impulsu lāzeri ir gandrīz režīmu bloķēti lāzeri, taču pastiprinājuma pārslēgšanas efekts var radīt arī īpaši īsus impulsus.

B. Īpaši ātra lāzera tips

1. Titāna-safīra lāzeri, parasti ar Kerra lēcas režīma bloķētājiem, var radīt impulsus, kuru ilgums ir aptuveni 5 fs. To vidējā izejas jauda parasti ir daži simti milivatu, ar impulsu atkārtošanās frekvenci, piemēram, 80 MHz un desmitiem femtosekundžu vai mazāk, un impulsu ilgumu desmitiem femtosekundžu vai mazāk, kā rezultātā rodas ārkārtīgi augsta maksimālā jauda. Taču titāna-safīra lāzeriem ir nepieciešama gaismas sūknēšana no dažiem zaļās gaismas lāzeriem, kas padara tos sarežģītākus un dārgākus.

2. Ir dažādi diodes sūknējami lāzeri, kuru pamatā ir, piemēram, ar iterbiju leģēti (kristāla vai stikla) ​​vai hromu leģēti lāzerkristāli, kuros parasti tiek izmantota SESAM pasīvā režīma bloķēšana. Lai gan diodes sūknējamo lāzeru impulsa ilgums nav tik īss kā titāna-safīra lāzeru impulsa ilgums, diodes sūknējamie lāzeri var aptvert plašu parametru diapazonu impulsa ilguma, impulsa atkārtošanās ātruma un vidējās jaudas ziņā (skatīt zemāk).

3. Šķiedru lāzerus, kuru pamatā ir stikla šķiedras, kas leģētas ar retzemju elementiem, var arī pasīvi savienot ar režīmu bloķēšanas metodi, piemēram, izmantojot nelineāru polarizācijas rotāciju vai SESAM. Tie ir ierobežotāki nekā tilpuma lāzeri vidējās jaudas, īpaši maksimālās jaudas, ziņā, taču tos var ērti kombinēt ar šķiedru pastiprinātājiem. Rakstā par režīmu bloķētiem šķiedru lāzeriem ir sniegta sīkāka informācija.

(4) režīmu bloķētie diožu lāzeri var būt integrālas ierīces vai ārējā rezonatora diožu lāzeri, un tie var būt aktīvi, pasīvi vai jaukta režīmu bloķēti. Parasti režīmu bloķētie diožu lāzeri darbojas ar augstu (vairāku tūkstošu megahercu) impulsu atkārtošanās frekvenci un mērenu impulsa enerģiju.

Īpaši ātri lāzera oscilatori var būt daļa no īpaši ātrām lāzeru sistēmām, kas var ietvert arī īpaši ātru pastiprinātāju (piemēram, optiskās šķiedras pastiprinātāju), lai palielinātu maksimālo jaudu un vidējo izejas jaudu.