A. O conceito de lasers ultrarrápidos
Os lasers ultrarrápidos geralmente se referem a lasers de modo travado usados para emitir pulsos ultracurtos, por exemplo, pulsos com duração de femtosegundos ou picossegundos. Um nome mais preciso seria laser de pulso ultracurto. Os lasers de pulso ultracurto são quase lasers de modo travado, mas o efeito de comutação de ganho também pode produzir pulsos ultracurtos.
B. O tipo de laser ultrarrápido
1. Os lasers de titânio-safira, geralmente com modo travado por lente Kerr, podem produzir pulsos com duração de até cerca de 5 fs. Sua potência de saída média é tipicamente de algumas centenas de miliwatts, com taxas de repetição de pulsos de, digamos, 80 MHz e dezenas de femtosegundos ou menos, e durações de pulso de dezenas de femtosegundos ou menos, resultando em uma potência de pico extremamente alta. Mas os lasers de titânio-safira requerem luz de bombeamento de alguns lasers de luz verde, o que os torna mais complexos e caros.
2. Existem vários lasers bombeados por diodo baseados, por exemplo, em cristais laser dopados com itérbio (cristal ou vidro) ou com cromo, que geralmente utilizam o mecanismo de bloqueio de modo passivo SESAM. Embora a duração do pulso dos lasers bombeados por diodo não seja tão curta quanto a dos lasers de titânio-safira, eles podem abranger uma ampla faixa de parâmetros em termos de duração do pulso, taxa de repetição de pulsos e potência média (veja abaixo).
3. Os lasers de fibra baseados em fibras de vidro dopadas com elementos de terras raras também podem ser travados passivamente em modo, por exemplo, usando rotação de polarização não linear ou SESAM. Eles são mais limitados do que os lasers convencionais em termos de potência média, especialmente potência de pico, mas podem ser convenientemente combinados com amplificadores de fibra. O artigo sobre lasers de fibra com travamento de modo fornece mais detalhes.
(4) Os lasers de diodo com bloqueio de modo podem ser dispositivos integrais ou lasers de diodo de cavidade externa e podem ser de bloqueio de modo ativo, passivo ou misto. Tipicamente, os lasers de diodo com bloqueio de modo operam em uma alta taxa de repetição de pulsos (vários milhares de megahertz) em uma energia de pulso moderada.
Os osciladores laser ultrarrápidos podem fazer parte de sistemas laser ultrarrápidos, que também podem incluir um amplificador ultrarrápido (como um amplificador de fibra óptica) para aumentar a potência de pico e a potência média de saída.
Data da publicação: 20 de junho de 2023