А. Концепцията за ултрабързи лазери
Ултрабързите лазери обикновено се отнасят до лазери със синхронизация на модовете, използвани за излъчване на ултракъси импулси, например импулси с продължителност фемтосекунда или пикосекунда. По-точно наименование би било лазер с ултракъси импулси. Лазерите с ултракъси импулси са почти синхронизирани по модове лазери, но ефектът на превключване на усилването може да генерира и ултракъси импулси.
Б. Видът на ултрабързия лазер
1. Титаниево-сапфирените лазери, обикновено с синхронизация на модовете на Кер, могат да генерират импулси с продължителност само около 5 fs. Средната им изходна мощност обикновено е няколкостотин миливата, с честота на повторение на импулсите, да речем, 80MHz и десетки фемтосекунди или по-малко, и продължителност на импулсите от десетки фемтосекунди или по-малко, което води до изключително висока пикова мощност. Но титаниево-сапфирените лазери изискват изпомпване на светлина от някои лазери със зелена светлина, което ги прави по-сложни и скъпи.
2. Съществуват различни диодно напомпвани лазери, базирани например на лазерни кристали, легирани с итербий (кристал или стъкло) или хром, които обикновено използват пасивно синхронизиране на модовете SESAM. Въпреки че продължителността на импулса на диодно напомпваните лазери не е толкова кратка, колкото продължителността на импулса на титаниево-сапфирените лазери, диодно напомпваните лазери могат да покриват широк диапазон от параметри по отношение на продължителност на импулса, честота на повторение на импулсите и средна мощност (вижте по-долу).
3. Влакнестите лазери, базирани на стъклени влакна, легирани с редкоземни елементи, могат също да бъдат пасивно синхронизирани по модове, например, използвайки нелинейно въртене на поляризацията или SESAM. Те са по-ограничени от обемните лазери по отношение на средната мощност, особено пиковата мощност, но могат удобно да се комбинират с влакнести усилватели. Статията за влакнестите лазери със синхронизация по модове дава повече подробности.
(4) Диодните лазери със синхронизация на модовете могат да бъдат интегрални устройства или диодни лазери с външна резонаторна камера и могат да бъдат с активна, пасивна или смесена синхронизация на модовете. Обикновено диодните лазери със синхронизация на модовете работят с висока (няколко хиляди мегахерца) честота на повторение на импулсите при умерена енергия на импулса.
Ултрабързите лазерни осцилатори могат да бъдат част от ултрабързи лазерни системи, които могат да включват и ултрабърз усилвател (като например оптичен усилвател) за увеличаване на пиковата мощност и средната изходна мощност.
Време на публикуване: 20 юни 2023 г.