A. Het concept van ultrasnelle lasers
Ultrasnelle lasers verwijzen meestal naar modusvergrendelde lasers die worden gebruikt om ultrakorte pulsen uit te zenden, bijvoorbeeld pulsen met een femtoseconde- of picosecondeduur. Een nauwkeurigere naam zou ultrakorte pulslaser zijn. Ultrakorte pulslasers zijn bijna mode-locked lasers, maar het versterkingsschakeleffect kan ook ultrakorte pulsen produceren.
B. Het type ultrasnelle laser
1. Ti-saffierlasers, meestal met Kerr-lensmodus vergrendeld, kunnen pulsen produceren met een duur van slechts ongeveer 5 fs. Hun gemiddelde uitgangsvermogen is doorgaans een paar honderd milliwatt, met pulsherhalingsfrequenties van bijvoorbeeld 80 MHz en tientallen femtoseconden of minder, en pulsduur van tientallen femtoseconden of minder, wat resulteert in een extreem hoog piekvermogen. Maar titanium-saffierlasers vereisen pomplicht van sommige groenlichtlasers, waardoor ze complexer en duurder worden.
2. Er zijn verschillende diodegepompte lasers op basis van bijvoorbeeld ytterbium-gedoteerde (kristal of glas) of chroom-gedoteerde laserkristallen, die meestal gebruik maken van passieve mode-locking van SESAM. Hoewel de pulsduur van diodegepompte lasers niet zo kort is als de pulsduur van titanium-saffierlasers, kunnen diodegepompte lasers een breed parametergebied bestrijken in termen van pulsduur, pulsherhalingssnelheid en gemiddeld vermogen (zie hieronder) .
3. Vezellasers op basis van glasvezels gedoteerd met zeldzame aardelementen kunnen ook passief mode-locked zijn, bijvoorbeeld met behulp van niet-lineaire polarisatierotatie of SESAM. Ze zijn beperkter dan bulklasers wat betreft gemiddeld vermogen, vooral piekvermogen, maar kunnen gemakkelijk worden gecombineerd met vezelversterkers. Het artikel over mode-locked fiberlasers geeft meer details.
(4) Mode-locked diodelasers kunnen integrale apparaten zijn of diodelasers met externe holte, en kunnen actief, passief of gemengd mode-locked zijn. Typisch werken mode-locked diodelasers met een hoge (enkele duizenden megahertz) pulsherhalingsfrequentie bij een gematigde pulsenergie.
Ultrasnelle laseroscillatoren kunnen deel uitmaken van ultrasnelle lasersystemen, die ook een ultrasnelle versterker kunnen bevatten (zoals een glasvezelversterker) om het piekvermogen en het gemiddelde uitgangsvermogen te vergroten.
Posttijd: 20 juni 2023