ما هو ليزر فائق السرعة

أ. مفهوم الليزر الفائق السرعة

تشير أشعة الليزر فائقة السرعة إلى الليزر المقفلة للوضع المستخدمة لإبعاد نبضات فائقة القصة ، على سبيل المثال ، نبضات الفمتوثانية أو مدة بيكو ثانية. الاسم الأكثر دقة سيكون ليزر نبض Ultrashort. أشعة الليزر النبضية Ultrashort هي أشعة ليزر مقفلة للوضع تقريبًا ، لكن تأثير تبديل الكسب يمكن أن ينتج أيضًا نبضات فائقة.

ب. نوع الليزر فائق السرعة

1. يمكن أن تنتج ليزر Ti-sapphire ، وعادة ما يكون وضع العدسة Kerr ، نبضات قصيرة تصل إلى حوالي 5 FS في المدة. عادةً ما يكون متوسط ​​طاقة الناتج على بعد بضع مئات من الملليت ، مع معدلات تكرار النبض ، على سبيل المثال ، 80 ميجا هرتز وعشرات من الفمتوثانية أو أقل ، وفترات النبض لعشرات الفمتوثانية أو أقل ، مما يؤدي إلى قوة ذروة عالية للغاية. لكن ليزر التيتانيوم-سابفياير تتطلب ضخ الضوء من بعض أشعة الليزر الخضراء الخضراء ، مما يجعلها أكثر تعقيدًا ومكلفة.

2. هناك العديد من أشعة الليزر المضغوطة الصمام الثنائي ، على سبيل المثال ، بلورات الليزر التي تدوم ytterbium (البلورية أو الزجاجية) أو ليزر ، والتي عادة ما تستخدم قفل الوضع السلبي SESAM. على الرغم من أن مدة النبض من الليزر المضغوطة الصمام الثنائي ليست قصيرة مثل مدة النبض من الليزر التيتانيوم التيتانيوم ، يمكن أن تغطي الليزر المضغوطة الصمام الثنائي منطقة عريضة واسعة من حيث مدة النبض ، ومعدل تكرار النبض ، ومتوسط ​​القوة (انظر أدناه).

3. ليزر الألياف المستندة إلى الألياف الزجاجية المخدرة بعناصر أرضية نادرة قد تكون قفلة بشكل سلبي ، على سبيل المثال ، باستخدام دوران الاستقطاب غير الخطي أو SESAM. إنها محدودة أكثر من الليزر بالجملة من حيث متوسط ​​الطاقة ، وخاصة قوة الذروة ، ولكن يمكن دمجها بسهولة مع مضخمات الألياف. تعطي المقالة على ليزر الألياف المحفوفة بالوضع مزيدًا من التفاصيل.

(4) يمكن أن تكون الليزر الصمام الثنائي المقلوب في وضع أجهزة متكاملة أو ليزر ديود تجويف خارجية ، ويمكن أن تكون نشطة أو سلبية أو مختلطة. عادةً ما تعمل ليزر الصمام الثنائي المملوء بالوضع بمعدل تكرار نبض مرتفع (عدة آلاف من ميغا فيرز) عند طاقة نبض معتدلة.

يمكن أن تكون مذبذبات الليزر فائق السرعة جزءًا من أنظمة الليزر فائقة السرعة ، والتي يمكن أن تشمل أيضًا مضخمًا فائق السرعة (مثل مضخم الألياف البصرية) لزيادة قوة الذروة ومتوسط ​​طاقة الإنتاج.