A. Koncept ultrarychlých laserů
Ultrarychlé lasery se obvykle vztahují k módově synchronizovaným laserům používaným k vyzařování ultrakrátkých pulzů, například pulzů o trvání femtosekund nebo pikosekund. Přesnější název by byl laser s ultrakrátkým pulzem. Lasery s ultrakrátkým pulzemi jsou téměř módově synchronizované lasery, ale efekt přepínání zisku může také produkovat ultrakrátké pulzy.
B. Typ ultrarychlého laseru
1. Titan-safírové lasery, obvykle s Kerrovou čočkou a synchronizací módů, mohou produkovat pulzy o délce pouhých 5 fs. Jejich průměrný výstupní výkon je typicky několik stovek miliwattů s opakovací frekvencí pulzů řekněme 80 MHz a desítkami femtosekund nebo méně a trváním pulzů desítek femtosekund nebo méně, což vede k extrémně vysokému špičkovému výkonu. Titan-safírové lasery však vyžadují čerpací světlo z některých laserů se zeleným světlem, což je činí složitějšími a dražšími.
2. Existují různé diodově buzené lasery založené například na laserových krystalech dopovaných yterbiem (krystal nebo sklo) nebo chromem, které obvykle používají pasivní synchronizaci módů SESAM. Ačkoli délka pulzu diodově buzených laserů není tak krátká jako délka pulzu titan-safírových laserů, diodově buzené lasery mohou pokrýt širokou oblast parametrů, pokud jde o dobu trvání pulzu, opakovací frekvenci pulzů a průměrný výkon (viz níže).
3. Vláknové lasery založené na skleněných vláknech dopovaných prvky vzácných zemin mohou být také pasivně synchronizovány s módy, například pomocí nelineární rotace polarizace nebo SESAM. Jsou omezenější než objemové lasery, pokud jde o průměrný výkon, zejména špičkový výkon, ale lze je vhodně kombinovat s vláknovými zesilovači. Článek o vláknových laserech s synchronizací módů uvádí více podrobností.
(4) Diodové lasery s synchronizací módů mohou být integrální zařízení nebo diodové lasery s externí dutinou a mohou být aktivní, pasivní nebo smíšené synchronizované módy. Diodové lasery s synchronizací módů obvykle pracují s vysokou (několik tisíc megahertzů) opakovací frekvencí pulzů a střední energií pulzu.
Ultrarychlé laserové oscilátory mohou být součástí ultrarychlých laserových systémů, které mohou také zahrnovat ultrarychlý zesilovač (například zesilovač s optickými vlákny) pro zvýšení špičkového výkonu a průměrného výstupního výkonu.
Čas zveřejnění: 20. června 2023