A. Het concept van ultrakorte lasers
Ultrasnelle lasers verwijzen meestal naar mode-locked lasers die worden gebruikt om ultrakorte pulsen uit te zenden, bijvoorbeeld pulsen van een femtoseconde of picoseconde. Een betere naam zou ultrakorte pulslaser zijn. Ultrakorte pulslasers zijn bijna mode-locked lasers, maar het gain-switching-effect kan ook ultrakorte pulsen produceren.
B. Het type ultrakorte laser
1. Ti-saffierlasers, meestal met Kerr-lensmodusvergrendeling, kunnen pulsen produceren van slechts ongeveer 5 fs. Hun gemiddelde uitgangsvermogen bedraagt doorgaans enkele honderden milliwatt, met pulsherhalingsfrequenties van bijvoorbeeld 80 MHz en tientallen femtoseconden of minder, en pulsduren van tientallen femtoseconden of minder, wat resulteert in een extreem hoog piekvermogen. Titanium-saffierlasers vereisen echter het pompen van licht van sommige groene lasers, wat ze complexer en duurder maakt.
2. Er bestaan verschillende diodegepompte lasers, bijvoorbeeld gebaseerd op ytterbiumgedoteerde (kristal of glas) of chroomgedoteerde laserkristallen, die meestal gebruikmaken van SESAM passieve mode-locking. Hoewel de pulsduur van diodegepompte lasers niet zo kort is als die van titanium-saffierlasers, kunnen diodegepompte lasers een breed parametergebied bestrijken wat betreft pulsduur, pulsherhalingsfrequentie en gemiddeld vermogen (zie hieronder).
3. Fiberlasers op basis van glasvezels gedoteerd met zeldzame aardmetalen kunnen ook passief mode-locked zijn, bijvoorbeeld met behulp van niet-lineaire polarisatierotatie of SESAM. Ze zijn beperkter dan bulklasers wat betreft gemiddeld vermogen, met name piekvermogen, maar kunnen gemakkelijk worden gecombineerd met fiberversterkers. Het artikel over mode-locked fiberlasers geeft meer details.
(4) Mode-locked diodelasers kunnen integrale componenten of diodelasers met externe holte zijn, en kunnen actief, passief of gemengd mode-locked zijn. Mode-locked diodelasers werken doorgaans met een hoge (enkele duizenden megahertz) pulsherhalingsfrequentie bij een gematigde pulsenergie.
Ultrakorte laseroscillatoren kunnen deel uitmaken van ultrakorte lasersystemen, die ook een ultrakorte versterker (zoals een glasvezelversterker) kunnen bevatten om het piekvermogen en het gemiddelde uitgangsvermogen te verhogen.
Plaatsingstijd: 20-06-2023