A. Konseptet med ultrahurtige lasere
Ultrahurtige lasere refererer vanligvis til moduslåste lasere som brukes til å sende ut ultrakorte pulser, for eksempel pulser med femtosekund- eller pikosekunders varighet. Et mer nøyaktig navn ville være ultrakort pulslaser. Ultrakorte pulslasere er nesten moduslåste lasere, men forsterkningsbrytereffekten kan også produsere ultrakorte pulser.
B. Typen ultrahurtig laser
1. Ti-safirlasere, vanligvis Kerr-linsemoduslåste, kan produsere pulser så korte som omtrent 5 fs i varighet. Den gjennomsnittlige utgangseffekten er vanligvis noen få hundre milliwatt, med pulsrepetisjonsfrekvenser på for eksempel 80 MHz og titalls femtosekunder eller mindre, og pulsvarigheter på titalls femtosekunder eller mindre, noe som resulterer i en ekstremt høy toppeffekt. Men titan-safirlasere krever pumpelys fra noen grønnlyslasere, noe som gjør dem mer komplekse og dyre.
2. Det finnes diverse diodepumpede lasere basert på for eksempel ytterbiumdopede (krystall eller glass) eller kromdopede laserkrystaller, som vanligvis bruker SESAM passiv moduslåsing. Selv om pulsvarigheten til diodepumpede lasere ikke er så kort som pulsvarigheten til titan-safirlasere, kan diodepumpede lasere dekke et bredt parameterområde når det gjelder pulsvarighet, pulsrepetisjonsfrekvens og gjennomsnittlig effekt (se nedenfor).
3. Fiberlasere basert på glassfibre dopet med sjeldne jordartsmetaller kan også være passivt moduslåste, for eksempel ved bruk av ikke-lineær polarisasjonsrotasjon eller SESAM. De er mer begrensede enn bulklasere når det gjelder gjennomsnittlig effekt, spesielt toppeffekt, men kan enkelt kombineres med fiberforsterkere. Artikkelen om moduslåste fiberlasere gir flere detaljer.
(4) Moduslåste diodelasere kan være integrerte enheter eller diodelasere med eksternt hulrom, og kan være aktive, passive eller blandede moduslåste. Vanligvis opererer moduslåste diodelasere med en høy (flere tusen megahertz) pulsrepetisjonsfrekvens ved en moderat pulsenergi.
Ultrahurtige laseroscillatorer kan være en del av ultrahurtige lasersystemer, som også kan inkludere en ultrahurtig forsterker (for eksempel en fiberoptisk forsterker) for å øke toppeffekten og gjennomsnittlig utgangseffekt.
Publisert: 20. juni 2023