Typene avavstemmbar laser
Bruken av avstemmbare lasere kan generelt deles inn i to hovedkategorier: den ene er når enkeltlinje- eller flerlinjelasere med fast bølgelengde ikke kan gi den nødvendige en eller flere diskrete bølgelengdene; en annen kategori involverer situasjoner derlaserbølgelengden må justeres kontinuerlig under eksperimenter eller tester, for eksempel spektroskopi og pumpedeteksjonseksperimenter.
Mange typer avstemmbare lasere kan generere avstemmbare kontinuerlige bølger (CW), nanosekund-, pikosekunder- eller femtosekundpulser. Utgangsegenskapene bestemmes av laserforsterkningsmediet som brukes. Et grunnleggende krav for avstemmbare lasere er at de kan sende ut lasere over et bredt spekter av bølgelengder. Spesielle optiske komponenter kan brukes til å velge spesifikke bølgelengder eller bølgelengdebånd fra emisjonsbåndene tilavstemmbare lasereHer vil vi introdusere deg for flere vanlige avstemmbare lasere.
Avstemmbar CW stående bølgelaser
Konseptuelt sett, denAvstemmbar CW-laserer den enkleste laserarkitekturen. Denne laseren inkluderer et speil med høy reflektivitet, et forsterkningsmedium og et utgangskoblingsspeil (se figur 1), og den kan gi CW-utgang ved hjelp av forskjellige laserforsterkningsmedier. For å oppnå avstemmbarhet må det velges et forsterkningsmedium som kan dekke målbølgelengdeområdet.
2. Avstillbar CW-ringlaser
Ringlasere har lenge blitt brukt til å oppnå avstemmbar CW-utgang gjennom en enkelt longitudinell modus, med en spektral båndbredde i kilohertz-området. I likhet med stående bølgelasere kan avstemmbare ringlasere også bruke fargestoffer og titansafir som forsterkningsmedium. Fargestoffer kan gi en ekstremt smal linjebredde på mindre enn 100 kHz, mens titansafir tilbyr en linjebredde på mindre enn 30 kHz. Avstemmningsområdet til fargestofflaseren er 550 til 760 nm, og for titansafirlaseren er det 680 til 1035 nm. Utgangene til begge lasertyper kan frekvensdobles til UV-båndet.
3. Moduslåst kvasikontinuerlig laser
For mange bruksområder er det viktigere å presist definere tidsegenskapene til laserutgangen enn å presist definere energien. Faktisk krever det å oppnå korte optiske pulser en hulromskonfigurasjon med mange longitudinelle moduser som resonanserer samtidig. Når disse sykliske longitudinelle modusene har et fast faseforhold i laserhulrommet, vil laseren være moduslåst. Dette vil gjøre det mulig for en enkelt puls å oscillere i hulrommet, med perioden definert av lengden på laserhulrommet. Aktiv moduslåsing kan oppnås ved hjelp av enakustooptisk modulator(AOM), eller passiv moduslåsing kan realiseres gjennom et Kerr-objektiv.
4. Ultrahurtig ytterbiumlaser
Selv om titan-safirlasere har bred praktisk anvendelighet, krever noen biologiske avbildningseksperimenter lengre bølgelengder. En typisk to-foton-absorpsjonsprosess eksiteres av fotoner med en bølgelengde på 900 nm. Fordi lengre bølgelengder betyr mindre spredning, kan lengre eksitasjonsbølgelengder mer effektivt drive biologiske eksperimenter som krever en dypere avbildningsdybde.
I dag har avstemmbare lasere blitt brukt på mange viktige felt, alt fra grunnleggende vitenskapelig forskning til laserproduksjon og livs- og helsevitenskap. Det nåværende tilgjengelige teknologispekteret er svært bredt, og starter fra enkle CW-avstemmbare systemer, hvis smale linjebredde kan brukes til høyoppløselig spektroskopi, molekylær og atomær fangst, og kvanteoptiske eksperimenter, og gir viktig informasjon for moderne forskere. Dagens laserprodusenter tilbyr komplette løsninger, og gir laserutgang som spenner over 300 nm innenfor nanojoule-energiområdet. Mer komplekse systemer spenner over et imponerende bredt spektralområde på 200 til 20 000 nm i mikrojoule- og millijoule-energiområdene.
Publisert: 12. august 2025