A. Koncept ultrahitrih laserjev
Ultrahitri laserji se običajno nanašajo na laserje z zaklenjenim načinom delovanja, ki se uporabljajo za oddajanje ultrakratkih impulzov, na primer impulzov s trajanjem femtosekunde ali pikosekunde. Natančnejše ime bi bilo laser z ultrakratkim impulzom. Laserji z ultrakratkim impulzom so skoraj laserji z zaklenjenim načinom delovanja, vendar lahko učinek preklapljanja ojačanja povzroči tudi ultrakratke impulze.
B. Vrsta ultrahitrega laserja
1. Titan-safirni laserji, običajno z zaklenjenim načinom Kerrove leče, lahko proizvajajo impulze, ki trajajo le približno 5 fs. Njihova povprečna izhodna moč je običajno nekaj sto milivatov, s frekvenco ponavljanja impulzov, recimo 80 MHz, in trajanjem impulzov nekaj deset femtosekund ali manj ter trajanjem impulzov nekaj deset femtosekund ali manj, kar ima za posledico izjemno visoko temensko moč. Vendar titan-safirni laserji zahtevajo črpanje svetlobe iz nekaterih zelenih laserjev, zaradi česar so bolj zapleteni in dražji.
2. Obstajajo različni laserji z diodnim črpanjem, ki temeljijo na primer na laserskih kristalih, dopiranih z iterbijem (kristal ali steklo) ali kromom, ki običajno uporabljajo pasivno zaklepanje modov SESAM. Čeprav trajanje impulza laserjev z diodnim črpanjem ni tako kratko kot trajanje impulza titan-safirnih laserjev, lahko laserji z diodnim črpanjem pokrivajo široko območje parametrov glede trajanja impulza, hitrosti ponavljanja impulzov in povprečne moči (glej spodaj).
3. Vlaknasti laserji na osnovi steklenih vlaken, dopiranih z redkozemeljskimi elementi, so lahko tudi pasivno zaklenjeni po modu, na primer z uporabo nelinearne rotacije polarizacije ali SESAM. Glede povprečne moči, zlasti vršne moči, so bolj omejeni kot laserji v razsutem stanju, vendar jih je mogoče priročno kombinirati z vlaknastimi ojačevalniki. Članek o vlaknastih laserjih z zaklenjenim modom vsebuje več podrobnosti.
(4) Modno zaklenjeni diodni laserji so lahko integralne naprave ali diodni laserji z zunanjo votlino in so lahko aktivni, pasivni ali mešano zaklenjeni. Modno zaklenjeni diodni laserji običajno delujejo z visoko (nekaj tisoč megahercev) hitrostjo ponavljanja impulzov pri zmerni energiji impulza.
Ultrahitri laserski oscilatorji so lahko del ultrahitrih laserskih sistemov, ki lahko vključujejo tudi ultrahiter ojačevalnik (kot je ojačevalnik z optičnimi vlakni) za povečanje največje moči in povprečne izhodne moči.
Čas objave: 20. junij 2023