Α. Η έννοια των υπερταχέων λέιζερ
Τα υπερταχεία λέιζερ αναφέρονται συνήθως σε λέιζερ κλειδώματος λειτουργίας που χρησιμοποιούνται για την εκπομπή εξαιρετικά σύντομων παλμών, για παράδειγμα, παλμούς διάρκειας femtosecond ή picosecond. Ένα πιο ακριβές όνομα θα ήταν λέιζερ υπερσύγχρονου παλμού. Τα λέιζερ υπερμικρών παλμών είναι λέιζερ σχεδόν κλειδωμένης λειτουργίας, αλλά το φαινόμενο μεταγωγής κέρδους μπορεί επίσης να παράγει υπερμικρούς παλμούς.
Β. Ο τύπος του υπερταχύ laser
1. Τα λέιζερ Ti-sapphire, συνήθως κλειδωμένα με λειτουργία φακού Kerr, μπορούν να παράγουν παλμούς με διάρκεια περίπου 5 fs. Η μέση ισχύς εξόδου τους είναι συνήθως μερικές εκατοντάδες milliwatts, με ρυθμούς επανάληψης παλμών, ας πούμε, 80 MHz και δεκάδες femtoseconds ή λιγότερο, και διάρκεια παλμού δεκάδες femtoseconds ή λιγότερο, με αποτέλεσμα μια εξαιρετικά υψηλή ισχύ αιχμής. Αλλά τα λέιζερ τιτανίου-ζαφείρι απαιτούν άντληση φωτός από ορισμένα λέιζερ πράσινου φωτός, γεγονός που τα καθιστά πιο περίπλοκα και ακριβά.
2. Υπάρχουν διάφορα λέιζερ με αντλία διόδου που βασίζονται, για παράδειγμα, σε κρυστάλλους λέιζερ με πρόσμειξη υττέρβιο (κρύσταλλο ή γυαλί) ή με πρόσμειξη χρωμίου, τα οποία συνήθως χρησιμοποιούν παθητικό κλείδωμα λειτουργίας SESAM. Αν και η διάρκεια παλμού των λέιζερ με αντλία διόδου δεν είναι τόσο μικρή όσο η διάρκεια παλμού των λέιζερ από τιτάνιο-ζαφείρι, τα λέιζερ με αντλία διόδου μπορούν να καλύψουν μια ευρεία περιοχή παραμέτρων όσον αφορά τη διάρκεια παλμού, τον ρυθμό επανάληψης παλμού και τη μέση ισχύ (βλ. παρακάτω). .
3. Τα λέιζερ ινών που βασίζονται σε ίνες γυαλιού εμποτισμένες με στοιχεία σπάνιων γαιών μπορούν επίσης να κλειδωθούν παθητικά, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μη γραμμική περιστροφή πόλωσης ή SESAM. Είναι πιο περιορισμένα από τα χύμα λέιζερ όσον αφορά τη μέση ισχύ, ειδικά την ισχύ αιχμής, αλλά μπορούν να συνδυαστούν άνετα με ενισχυτές ινών. Το άρθρο σχετικά με τα λέιζερ ινών με κλειδωμένη λειτουργία δίνει περισσότερες λεπτομέρειες.
(4) Τα λέιζερ διόδων κλειδωμένης λειτουργίας μπορούν να είναι ενσωματωμένες συσκευές ή λέιζερ διόδων εξωτερικής κοιλότητας και μπορούν να είναι ενεργά, παθητικά ή μικτά κλειδωμένα. Τυπικά, τα λέιζερ διόδων κλειδωμένης λειτουργίας λειτουργούν με υψηλό ρυθμό επανάληψης παλμών (πολλές χιλιάδες megahertz) με μέτρια ενέργεια παλμού.
Οι υπερταχείς ταλαντωτές λέιζερ μπορούν να αποτελούν μέρος των υπερταχέων συστημάτων λέιζερ, τα οποία μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν έναν υπερταχύ ενισχυτή (όπως ένας ενισχυτής οπτικών ινών) για την αύξηση της μέγιστης ισχύος και της μέσης ισχύος εξόδου.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-20-2023