Видове настройваеми лазери

Видоветенастройваем лазер

Приложението на настройваемите лазери може да се раздели на две основни категории: едната е, когато еднолинейни или многолинейни лазери с фиксирана дължина на вълната не могат да осигурят необходимата една или повече дискретни дължини на вълната; другата категория включва ситуации, при коитолазерДължината на вълната трябва да се настройва непрекъснато по време на експерименти или тестове, като например спектроскопия и експерименти с детекция на помпа.

Много видове настройваеми лазери могат да генерират настройваеми импулсни изходи с непрекъсната вълна (CW), наносекундни, пикосекундни или фемтосекундни импулси. Характеристиките на изхода им се определят от използваната среда за усилване на лазера. Основно изискване за настройваемите лазери е те да могат да излъчват лазери в широк диапазон от дължини на вълните. Могат да се използват специални оптични компоненти за избор на специфични дължини на вълните или ленти на дължина на вълната от емисионните ленти.настройваеми лазериТук ще ви представим няколко често срещани настройваеми лазера.

Настройваем CW лазер за стояща вълна

Концептуално,Настройваем CW лазере най-простата лазерна архитектура. Този лазер включва огледало с висока отражателна способност, усилваща среда и огледало за изходна връзка (виж Фигура 1) и може да осигури CW изход, използвайки различни лазерни усилващи среди. За да се постигне настройваемост, трябва да се избере усилваща среда, която може да покрие целевия диапазон на дължината на вълната.

2. Настройваем CW пръстеновиден лазер

Пръстеновидните лазери отдавна се използват за постигане на настройваем CW изход чрез един надлъжен мод, със спектрална честотна лента в килохерцовия диапазон. Подобно на лазерите със стояща вълна, настройваемите пръстеновидни лазери могат също да използват багрила и титанов сапфир като усилваща среда. Багрилата могат да осигурят изключително тясна ширина на линията под 100 kHz, докато титановият сапфир предлага ширина на линията под 30 kHz. Диапазонът на настройка на багрилния лазер е от 550 до 760 nm, а този на титанов сапфирен лазер е от 680 до 1035 nm. Изходите и на двата типа лазери могат да бъдат удвоени по честота в UV лентата.

3. Квазинепрекъснат лазер със заключени модове

За много приложения, прецизното дефиниране на времевите характеристики на лазерния изход е по-важно от прецизното дефиниране на енергията. Всъщност, постигането на къси оптични импулси изисква конфигурация на кухината с много надлъжни модове, резониращи едновременно. Когато тези циклични надлъжни модове имат фиксирана фазова връзка в лазерната кухина, лазерът ще бъде синхронизиран по модове. Това ще позволи на единичен импулс да осцилира в кухината, като периодът му се определя от дължината на лазерната кухина. Активното синхронизиране на модовете може да се постигне с помощта на...акустооптичен модулатор(AOM) или пасивно заключване на модовете може да се осъществи чрез леща на Кер.

4. Ултрабърз итербиев лазер

Въпреки че титаниево-сапфирените лазери имат широка приложимост, някои биологични експерименти с изображения изискват по-дълги дължини на вълните. Типичният процес на двуфотонна абсорбция се възбужда от фотони с дължина на вълната 900 nm. Тъй като по-дългите дължини на вълната означават по-малко разсейване, по-дългите дължини на възбуждане могат по-ефективно да управляват биологични експерименти, които изискват по-голяма дълбочина на изображението.

В днешно време, настройваемите лазери се прилагат в много важни области, вариращи от фундаментални научни изследвания до производство на лазери и науки за живота и здравеопазването. Наличният в момента технологичен диапазон е много широк, започвайки от прости CW настройваеми системи, чиято тясна ширина на линията може да се използва за спектроскопия с висока резолюция, молекулярно и атомно улавяне и експерименти с квантова оптика, предоставяйки ключова информация за съвременните изследователи. Днешните производители на лазери предлагат решения на едно място, осигурявайки лазерен изход с дължина на вълната над 300 nm в енергийния диапазон на наноджаулите. По-сложните системи обхващат впечатляващо широк спектрален диапазон от 200 до 20 000 nm в енергийните диапазони на микроджаулите и милиджаулите.