Какво е ултрабърз лазер

А. Концепцията за свръхбързи лазери

Свръхбързите лазери обикновено се отнасят до лазери със заключен режим, използвани за излъчване на ултракъси импулси, например импулси с продължителност фемтосекунда или пикосекунда.По-точното име би било ултракъс импулсен лазер.Лазерите с ултракъси импулси са почти лазери със заключен режим, но ефектът на превключване на усилването може също да произведе ултракъси импулси.

B. Типът ултрабърз лазер

1. Титан-сапфирените лазери, обикновено заключени в режим на леща на Кер, могат да произвеждат импулси с продължителност от около 5 fs.Тяхната средна изходна мощност обикновено е няколкостотин миливата, със скорост на повторение на импулса от, да речем, 80MHz и десетки фемтосекунди или по-малко, и продължителност на импулса 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. Има различни лазери с диодна помпа, базирани например на лазерни кристали с добавка на итербий (кристал или стъкло) или с хром, които обикновено използват пасивно заключване на режима SESAM.Въпреки че продължителността на импулса на лазерите с диодна помпа не е толкова кратка, колкото продължителността на импулса на лазерите с титан-сапфир, лазерите с диодна помпа могат да покрият широк диапазон от параметри по отношение на продължителност на импулса, честота на повторение на импулса и средна мощност (вижте по-долу) .

3. Влакнестите лазери, базирани на стъклени влакна, легирани с редкоземни елементи, могат също да бъдат пасивно заключени на режима, например, като използват нелинейно поляризационно въртене или SESAM.Те са по-ограничени от масовите лазери по отношение на средната мощност, особено пиковата мощност, но могат удобно да се комбинират с оптични усилватели.Статията за оптични лазери със заключен режим дава повече подробности.

(4) диодните лазери със заключен режим могат да бъдат интегрални устройства или диодни лазери с външна кухина и могат да бъдат активни, пасивни или смесени със заключен режим.Обикновено диодните лазери със заключен режим работят при висока (няколко хиляди мегахерца) честота на повторение на импулса при умерена импулсна енергия.

Свръхбързите лазерни осцилатори могат да бъдат част от ултрабързи лазерни системи, които също могат да включват ултрабърз усилвател (като усилвател с оптични влакна) за увеличаване на пиковата мощност и средната изходна мощност.