რა არის ულტრაფასტის ლაზერი

A. ულტრაფასტის ლაზერების კონცეფცია

ულტრაფასტის ლაზერები, როგორც წესი, ეხება რეჟიმში ჩაკეტილ ლაზერებს, რომლებიც გამოიყენება ულტრაიისფერი პულსის ასხივებლად, მაგალითად, ფემტოსეკონდის ან პიკოსეკონდის ხანგრძლივობის პულსიები. უფრო ზუსტი სახელი იქნება Ultrashort პულსის ლაზერი. Ultrashort პულსის ლაზერები თითქმის რეჟიმში ჩაკეტილი ლაზერებია, მაგრამ მოგების გადართვის ეფექტს ასევე შეუძლია ულტრასორტის პულსი.

B. ულტრაფასტის ლაზერის ტიპი

1. Ti-Sapphire ლაზერებს, ჩვეულებრივ, Kerr ლინზების რეჟიმში ჩაკეტილი, შეიძლება წარმოქმნან პულსიები, როგორც გრძელი 5 fs ხანგრძლივობით. მათი საშუალო გამომავალი სიმძლავრე, როგორც წესი, რამდენიმე ასეული მილივატია, პულსის განმეორების მაჩვენებლებით, ვთქვათ, 80 მჰც და ათობით ფემტოზეკონდი ან ნაკლები, ხოლო პულსის ხანგრძლივობა ათობით ფემტოზეკონზე ან ნაკლები, რის შედეგადაც ხდება უკიდურესად მაღალი მწვერვალის სიმძლავრე. მაგრამ ტიტანის-საფირონის ლაზერები მოითხოვს შუქის შუქს რამდენიმე მწვანე შუქის ლაზერისგან, რაც მათ უფრო რთულ და ძვირადღირებას ხდის.

2. არსებობს სხვადასხვა დიოდური ტუმბოს ლაზერები, მაგალითად, ytterbium-doped (კრისტალი ან მინა) ან ქრომის დოპ-ლაზერული კრისტალების საფუძველზე, რომლებიც ჩვეულებრივ იყენებენ SESAM პასიურ რეჟიმში ჩაკეტვას. მიუხედავად იმისა, რომ დიოდური ტუმბოს ლაზერების პულსის ხანგრძლივობა არ არის ისეთი მოკლე, როგორც ტიტანის-სამფირის ლაზერების პულსის ხანგრძლივობა, დიოდური ტუმბოს ლაზერებს შეუძლიათ დაფარონ ფართო პარამეტრის რეგიონი პულსის ხანგრძლივობის, პულსის განმეორების სიჩქარის და საშუალო სიმძლავრის თვალსაზრისით (იხ. ქვემოთ).

3. ბოჭკოვანი ლაზერები, რომლებიც დაფუძნებულია შუშის ბოჭკოებზე, რომლებიც იშვიათი დედამიწის ელემენტებით არის დაფუძნებული, შეიძლება ასევე იყოს პასიურად ჩაკეტილი, მაგალითად, არაწრფივი პოლარიზაციის როტაციის ან SESAM გამოყენებით. ისინი უფრო შეზღუდულია, ვიდრე ნაყარი ლაზერები, საშუალო ენერგიის თვალსაზრისით, განსაკუთრებით პიკის სიმძლავრის თვალსაზრისით, მაგრამ ეს შეიძლება მოხერხებულად იყოს შერწყმული ბოჭკოვანი გამაძლიერებლებით. სტატია ჩაკეტილი ბოჭკოვანი ლაზერების შესახებ უფრო მეტ დეტალებს იძლევა.

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

ულტრაფასტის ლაზერული ოსცილატორები შეიძლება იყოს ულტრაფასტის ლაზერული სისტემების ნაწილი, რომელიც ასევე შეიძლება შეიცავდეს ულტრაბგერითი გამაძლიერებელს (მაგალითად, ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი) პიკის ენერგიისა და საშუალო გამომავალი ენერგიის გასაზრდელად.