A. O conceito de lasers ultrarrápidos
Lasers ultrarrápidos geralmente se referem a lasers com modo bloqueado, usados para emitir pulsos ultracurtos, por exemplo, pulsos com duração de femtossegundos ou picossegundos. Um nome mais preciso seria laser de pulso ultracurto. Lasers de pulso ultracurto são quase lasers com modo bloqueado, mas o efeito de comutação de ganho também pode produzir pulsos ultracurtos.
B. O tipo de laser ultrarrápido
1. Lasers de titânio-safira, geralmente com modo de lente Kerr bloqueado, podem produzir pulsos com duração de até 5 fs. Sua potência média de saída é tipicamente de algumas centenas de miliwatts, com taxas de repetição de pulso de, digamos, 80 MHz e dezenas de femtossegundos ou menos, e durações de pulso de dezenas de femtossegundos ou menos, resultando em uma potência de pico extremamente alta. Mas os lasers de titânio-safira requerem o bombeamento de luz 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 de laser dopados com itérbio (cristal ou vidro) ou dopados com cromo, que geralmente utilizam o bloqueio de modo passivo SESAM. Embora a duração do pulso dos lasers bombeados por diodo não seja tão curta quanto a duração do pulso dos lasers de titânio-safira, os lasers bombeados por diodo podem cobrir uma ampla faixa de parâmetros em termos de duração do pulso, taxa de repetição do pulso e potência média (veja abaixo).
3. Lasers de fibra baseados em fibras de vidro dopadas com elementos de terras raras também podem ser bloqueados passivamente, por exemplo, usando rotação de polarização não linear ou SESAM. Eles são mais limitados do que os lasers de massa 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 bloqueio de modo fornece mais detalhes.
(4) Os lasers de diodo com modo bloqueado podem ser dispositivos integrais ou lasers de diodo com cavidade externa, e podem ser ativos, passivos ou mistos. Normalmente, os lasers de diodo com modo bloqueado operam a uma alta taxa de repetição de pulso (vários milhares de megahertz) com uma energia de pulso moderada.
Osciladores de laser ultrarrápidos podem fazer parte de sistemas de 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.
Horário da publicação: 20/06/2023