Vrste nastavljivih laserjev

Vrstenastavljiv laser

Uporabo nastavljivih laserjev lahko na splošno razdelimo v dve glavni kategoriji: prva je, kadar enovrstični ali večvrstični laserji s fiksno valovno dolžino ne morejo zagotoviti zahtevane ene ali več diskretnih valovnih dolžin; druga kategorija vključuje situacije, kolaserValovno dolžino je treba med poskusi ali testi, kot so spektroskopija in poskusi detekcije črpalk, nenehno nastavljati.

Številne vrste nastavljivih laserjev lahko generirajo nastavljive neprekinjene valove (CW), nanosekundne, pikosekundne ali femtosekundne impulze. Njihove izhodne značilnosti so določene z uporabljenim laserskim ojačanjem. Osnovna zahteva za nastavljive laserje je, da lahko oddajajo laserje v širokem razponu valovnih dolžin. Za izbiro določenih valovnih dolžin ali valovnih pasov iz emisijskih pasov se lahko uporabijo posebne optične komponente.nastavljivi laserjiTukaj vam bomo predstavili nekaj pogostih nastavljivih laserjev.

Nastavljiv CW stoječi val laser

Konceptualno gledano,Nastavljiv CW laserje najpreprostejša laserska arhitektura. Ta laser vključuje visoko odbojno zrcalo, ojačevalni medij in izhodno sklopno zrcalo (glej sliko 1) ter lahko zagotavlja CW izhod z uporabo različnih laserskih ojačevalnih medijev. Za doseganje nastavljivosti je treba izbrati ojačevalni medij, ki lahko pokrije ciljno območje valovnih dolžin.

2. Nastavljiv CW obročasti laser

Obročni laserji se že dolgo uporabljajo za doseganje nastavljivega izhoda CW z enim samim vzdolžnim načinom, s spektralno pasovno širino v območju kilohercev. Podobno kot stoječi valovni laserji lahko tudi nastavljivi obročni laserji uporabljajo barvila in titanov safir kot ojačevalne medije. Barvila lahko zagotovijo izjemno ozko širino črte, manjšo od 100 kHz, medtem ko titanov safir ponuja širino črte, manjšo od 30 kHz. Območje nastavitve barvilnega laserja je od 550 do 760 nm, titanovega safirnega laserja pa od 680 do 1035 nm. Izhodi obeh vrst laserjev se lahko frekvenčno podvojijo v UV pasu.

3. Kvazizhodni laser z zaklenjenim načinom delovanja

Za številne aplikacije je natančna opredelitev časovnih značilnosti laserskega izhoda pomembnejša od natančne opredelitve energije. Pravzaprav doseganje kratkih optičnih impulzov zahteva konfiguracijo votline s številnimi vzdolžnimi modi, ki hkrati resonirajo. Ko imajo ti ciklični vzdolžni modi fiksno fazno razmerje znotraj laserske votline, bo laser zaklenjen po modih. To bo omogočilo, da en sam impulz niha znotraj votline, njegovo obdobje pa je določeno z dolžino laserske votline. Aktivno zaklepanje modov je mogoče doseči z uporaboakustično-optični modulator(AOM) ali pasivno zaklepanje modov je mogoče doseči s Kerrjevo lečo.

4. Ultrahitri iterbijev laser

Čeprav imajo titan-safirni laserji široko uporabnost, nekateri biološki slikovni poskusi zahtevajo daljše valovne dolžine. Tipičen proces absorpcije dveh fotonov vzbujajo fotoni z valovno dolžino 900 nm. Ker daljše valovne dolžine pomenijo manj sipanja, lahko daljše vzbujevalne valovne dolžine učinkoviteje vodijo biološke poskuse, ki zahtevajo večjo globino slikanja.

Dandanes se nastavljivi laserji uporabljajo na številnih pomembnih področjih, od temeljnih znanstvenih raziskav do proizvodnje laserjev ter ved o življenju in zdravju. Trenutno dostopna tehnologija je zelo široka, začenši s preprostimi nastavljivimi sistemi s kontinuiranim delovanjem (CW), katerih ozka širina črte se lahko uporablja za visokoločljivostno spektroskopijo, molekularno in atomsko zajemanje ter eksperimente s kvantno optiko, kar sodobnim raziskovalcem zagotavlja ključne informacije. Današnji proizvajalci laserjev ponujajo rešitve na enem mestu, ki zagotavljajo laserski izhod v obsegu več kot 300 nm v območju energije nanodžulov. Bolj kompleksni sistemi segajo v impresivno široko spektralno območje od 200 do 20.000 nm v območju energije mikrodžulov in milijoulov.