რა არის ულტრასწრაფი ლაზერი

ა. ულტრასწრაფი ლაზერების კონცეფცია

ულტრასწრაფი ლაზერები, როგორც წესი, ეხება რეჟიმში ჩაკეტილ ლაზერებს, რომლებიც გამოიყენება ულტრამოკლე იმპულსების გამოსაცემად, მაგალითად, ფემტოწამის ან პიკოწამის ხანგრძლივობის იმპულსები. უფრო ზუსტი სახელი იქნება ულტრამოკლე პულსის ლაზერი. ულტრამოკლე იმპულსური ლაზერები თითქმის რეჟიმით ჩაკეტილი ლაზერებია, მაგრამ მომატების გადართვის ეფექტს ასევე შეუძლია ულტრამოკლე იმპულსების წარმოქმნა.

B. ულტრასწრაფი ლაზერის ტიპი

1. Ti-sapphire ლაზერებს, როგორც წესი, Kerr ლინზების რეჟიმში ჩაკეტილი, შეუძლიათ წარმოქმნან პულსები დაახლოებით 5 fs ხანგრძლივობით. მათი საშუალო გამომავალი სიმძლავრე, როგორც წესი, არის რამდენიმე ასეული მილივატი, პულსის გამეორების სიხშირით, ვთქვათ, 80 MHz და ათობით ფემტოწამი ან ნაკლები, და პულსის ხანგრძლივობა ათობით ფემტოწამი ან ნაკლები, რაც იწვევს უკიდურესად მაღალ პიკს. მაგრამ ტიტან-საფირონის ლაზერები საჭიროებენ სინათლის გადატუმბვას ზოგიერთი მწვანე ლაზერისგან, რაც მათ უფრო რთულს და ძვირს ხდის.

2. არსებობს სხვადასხვა დიოდური ტუმბოიანი ლაზერები, რომლებიც დაფუძნებულია, მაგალითად, იტერბიუმ-დოპირებული (კრისტალი ან მინა) ან ქრომის დოპირებული ლაზერული კრისტალები, რომლებიც ჩვეულებრივ იყენებენ SESAM-ის პასიურ რეჟიმში ჩაკეტვას. მიუხედავად იმისა, რომ დიოდური ლაზერების პულსის ხანგრძლივობა არ არის ისეთივე მოკლე, როგორც ტიტანის-საფირონის ლაზერების პულსის ხანგრძლივობა, დიოდური ტუმბოს ლაზერებს შეუძლიათ დაფარონ პარამეტრის ფართო რეგიონი პულსის ხანგრძლივობის, პულსის გამეორების სიჩქარისა და საშუალო სიმძლავრის თვალსაზრისით (იხ. ქვემოთ). .

3. იშვიათი დედამიწის ელემენტებით დოპირებული მინის ბოჭკოებზე დაფუძნებული ბოჭკოვანი ლაზერები შეიძლება ასევე იყოს პასიურად რეჟიმში ჩაკეტილი, მაგალითად, არაწრფივი პოლარიზაციის როტაციის ან SESAM-ის გამოყენებით. ისინი უფრო შეზღუდულია ვიდრე ნაყარი ლაზერები საშუალო სიმძლავრის, განსაკუთრებით პიკური სიმძლავრის თვალსაზრისით, მაგრამ მოხერხებულად შეიძლება შერწყმული იყოს ბოჭკოვანი გამაძლიერებლებთან. სტატია რეჟიმში ჩაკეტილი ბოჭკოვანი ლაზერების შესახებ დამატებით დეტალებს იძლევა.

(4) რეჟიმში ჩაკეტილი დიოდური ლაზერები შეიძლება იყოს ინტეგრალური მოწყობილობები ან გარე ღრუს დიოდური ლაზერები და შეიძლება იყოს აქტიური, პასიური ან შერეული რეჟიმით ჩაკეტილი. როგორც წესი, რეჟიმში ჩაკეტილი დიოდური ლაზერები მუშაობენ პულსის გამეორების მაღალი (რამდენიმე ათასი მეგაჰერცი) სიჩქარით პულსის ზომიერი ენერგიით.

ულტრასწრაფი ლაზერული ოსცილატორები შეიძლება იყოს ულტრასწრაფი ლაზერული სისტემების ნაწილი, რომელიც ასევე შეიძლება მოიცავდეს ულტრასწრაფ გამაძლიერებელს (როგორიცაა ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი) პიკური სიმძლავრის და საშუალო გამომავალი სიმძლავრის გაზრდის მიზნით.