რეგულირებადი ლაზერების ტიპები

ტიპებირეგულირებადი ლაზერი

რეგულირებადი ლაზერების გამოყენება ზოგადად შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად კატეგორიად: ერთი არის ის, როდესაც ერთხაზოვანი ან მრავალხაზოვანი ფიქსირებული ტალღის სიგრძის ლაზერები ვერ უზრუნველყოფენ საჭირო ერთ ან მეტ დისკრეტულ ტალღის სიგრძეს; მეორე კატეგორია მოიცავს სიტუაციებს, როდესაცლაზერიტალღის სიგრძე უწყვეტად უნდა იყოს რეგულირებული ექსპერიმენტების ან ტესტების დროს, როგორიცაა სპექტროსკოპია და ტუმბო-დეტექციის ექსპერიმენტები.

რეგულირებადი ლაზერების მრავალი ტიპი შეიძლება რეგულირებადი უწყვეტი ტალღის (CW), ნანოწამების, პიკოწამების ან ფემტოწამების იმპულსების გენერირებას ახდენდეს. მისი გამომავალი მახასიათებლები განისაზღვრება გამოყენებული ლაზერული გაძლიერების საშუალებით. რეგულირებადი ლაზერების ძირითადი მოთხოვნაა, რომ მათ შეეძლოთ ლაზერების გამოსხივება ტალღის სიგრძეების ფართო დიაპაზონში. სპეციალური ოპტიკური კომპონენტების გამოყენება შესაძლებელია გამოსხივების ზოლებიდან კონკრეტული ტალღის სიგრძეების ან ტალღის სიგრძის დიაპაზონების შესარჩევად.რეგულირებადი ლაზერებიაქ ჩვენ გაგაცნობთ რამდენიმე გავრცელებულ რეგულირებად ლაზერს

რეგულირებადი CW მდგომი ტალღის ლაზერი

კონცეპტუალურად,რეგულირებადი CW ლაზერილაზერული არქიტექტურის უმარტივესი ვარიანტია. ეს ლაზერი მოიცავს მაღალი არეკვლის სარკეს, გამაძლიერებელ გარემოს და გამომავალი შემაერთებელი სარკეს (იხ. სურათი 1) და მას შეუძლია უზრუნველყოს CW გამომავალი სიგნალი სხვადასხვა ლაზერული გამაძლიერებელი გარემოს გამოყენებით. რეგულირების უზრუნველსაყოფად, საჭიროა შეირჩეს გამაძლიერებელი გარემო, რომელსაც შეუძლია დაფაროს სამიზნე ტალღის სიგრძის დიაპაზონი.

2. რეგულირებადი CW რგოლური ლაზერი

რგოლისებრი ლაზერები დიდი ხანია გამოიყენება ერთი გრძივი რეჟიმის მეშვეობით რეგულირებადი CW გამომავალი სიხშირის მისაღწევად, კილოჰერცის დიაპაზონში სპექტრული გამტარობით. მდგომი ტალღის ლაზერების მსგავსად, რეგულირებადი რგოლისებრი ლაზერები ასევე იყენებენ საღებავებს და ტიტანის საფირონს, როგორც გამაძლიერებელ საშუალებას. საღებავებს შეუძლიათ უზრუნველყონ უკიდურესად ვიწრო ხაზის სიგანე 100 კჰც-ზე ნაკლები, ხოლო ტიტანის საფირონი - 30 კჰც-ზე ნაკლები. საღებავი ლაზერის რეგულირების დიაპაზონი 550-დან 760 ნმ-მდეა, ხოლო ტიტანის საფირონის ლაზერის - 680-დან 1035 ნმ-მდე. ორივე ტიპის ლაზერის გამომავალი სიხშირის გაორმაგება შესაძლებელია ულტრაიისფერ დიაპაზონამდე.

3. რეჟიმით ფიქსირებული კვაზი-უწყვეტი ლაზერი

ბევრი გამოყენებისთვის, ლაზერული გამომავალი სიგნალის დროის მახასიათებლების ზუსტად განსაზღვრა უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ენერგიის ზუსტი განსაზღვრა. სინამდვილეში, მოკლე ოპტიკური იმპულსების მისაღწევად საჭიროა ღრუს კონფიგურაცია, რომელშიც ერთდროულად რეზონირდება მრავალი გრძივი რეჟიმი. როდესაც ამ ციკლურ გრძივ რეჟიმებს აქვთ ფიქსირებული ფაზური ურთიერთობა ლაზერის ღრუში, ლაზერი იქნება რეჟიმის მიხედვით დაბლოკილი. ეს საშუალებას მისცემს ერთ იმპულსს ირყევოს ღრუში, რომლის პერიოდი განისაზღვრება ლაზერის ღრუს სიგრძით. აქტიური რეჟიმის დაბლოკვა შესაძლებელია...აკუსტულ-ოპტიკური მოდულატორი(AOM), ანუ პასიური რეჟიმის ფიქსაცია შესაძლებელია კერის ლინზის საშუალებით.

4. ულტრასწრაფი იტერბიუმის ლაზერი

მიუხედავად იმისა, რომ ტიტანის საფირონის ლაზერებს ფართო პრაქტიკულობა აქვთ, ზოგიერთ ბიოლოგიურ ვიზუალიზაციის ექსპერიმენტს უფრო გრძელი ტალღის სიგრძე სჭირდება. ტიპური ორფოტონიანი შთანთქმის პროცესი აღიგზნება 900 ნმ ტალღის სიგრძის ფოტონებით. რადგან უფრო გრძელი ტალღის სიგრძე ნაკლებ გაფანტვას ნიშნავს, უფრო გრძელი აგზნების ტალღის სიგრძეები უფრო ეფექტურად წარმართავს ბიოლოგიურ ექსპერიმენტებს, რომლებიც უფრო ღრმა ვიზუალიზაციის სიღრმეს მოითხოვს.

დღესდღეობით, რეგულირებადი ლაზერები გამოიყენება მრავალ მნიშვნელოვან სფეროში, დაწყებული საბაზისო სამეცნიერო კვლევით, ლაზერული წარმოებითა და სიცოცხლისა და ჯანმრთელობის მეცნიერებებით დამთავრებული. ამჟამად ხელმისაწვდომი ტექნოლოგიების დიაპაზონი ძალიან ფართოა, დაწყებული მარტივი CW რეგულირებადი სისტემებით, რომელთა ვიწრო ხაზის სიგანე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღალი გარჩევადობის სპექტროსკოპიისთვის, მოლეკულური და ატომური დაჭერისთვის და კვანტური ოპტიკის ექსპერიმენტებისთვის, რაც თანამედროვე მკვლევარებს მნიშვნელოვან ინფორმაციას აწვდის. დღევანდელი ლაზერების მწარმოებლები გვთავაზობენ ერთიან გადაწყვეტილებებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ლაზერული გამომავალი სიგანის 300 ნმ-ზე მეტს ნანოჯოულის ენერგიის დიაპაზონში. უფრო რთული სისტემები მოიცავს შთამბეჭდავად ფართო სპექტრულ დიაპაზონს 200-დან 20,000 ნმ-მდე მიკროჯოულის და მილიჯოულის ენერგიის დიაპაზონებში.