O que é um laser ultrarrápido

A. O conceito de lasers ultrarrápidos

Lasers ultrarrápidos geralmente se referem a lasers de modo bloqueado usados ​​para emitir pulsos ultracurtos, por exemplo, pulsos de duração de femtosegundo ou picossegundo.Um nome mais preciso seria laser de pulso ultracurto.Lasers de pulso ultracurtos são lasers quase com modo bloqueado, mas o efeito de comutação de ganho também pode produzir pulsos ultracurtos.

B. O tipo de laser ultrarrápido

1. Os lasers Ti-safira, geralmente com lente Kerr bloqueada no modo, podem produzir pulsos de até cerca de 5 fs de duração.Sua potência média de saída é normalmente 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 exigem 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 usam 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 região 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 de modo passivo, por exemplo, usando rotação de polarização não linear ou SESAM.Eles são mais limitados que os lasers em 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 modo bloqueado fornece mais detalhes.

(4) os lasers de diodo de modo bloqueado podem ser dispositivos integrais ou lasers de diodo de cavidade externa e podem ser bloqueados de modo ativo, passivo ou misto.Normalmente, os lasers de diodo de modo bloqueado operam em uma taxa de repetição de pulso alta (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.