अल्ट्राफास्ट लेसर म्हणजे काय

A. अल्ट्राफास्ट लेसरची संकल्पना

अल्ट्राफास्ट लेसर सामान्यत: अल्ट्रा-शॉर्ट डाळी उत्सर्जित करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या मोड-लॉक्ड लेसरचा संदर्भ घेतात, उदाहरणार्थ, फेमटोसेकंद किंवा पिकोसेकंद कालावधीच्या डाळी. अधिक अचूक नाव अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेसर असेल. अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेसर जवळजवळ मोड-लॉक केलेले लेसर असतात, परंतु गेन स्विचिंग इफेक्ट अल्ट्राशॉर्ट पल्स देखील तयार करू शकतात.

B. अल्ट्राफास्ट लेसरचा प्रकार

1. Ti-sapphire लेसर, सामान्यतः केर लेन्स मोड-लॉक केलेले, सुमारे 5 fs कालावधीत कमी डाळी तयार करू शकतात. त्यांची सरासरी आउटपुट पॉवर सामान्यत: काही शंभर मिलीवॅट्स असते, 80MHz आणि दहापट फेमटोसेकंद किंवा त्यापेक्षा कमी पल्स रिपीटेशन रेटसह, आणि दहापट फेमटोसेकंद किंवा त्यापेक्षा कमी पल्स कालावधी, परिणामी अत्यंत उच्च शिखर शक्ती असते. परंतु टायटॅनियम-सॅफायर लेसरना काही ग्रीन-लाइट लेसरमधून प्रकाश पंप करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे ते अधिक जटिल आणि महाग होतात.

2. विविध डायोड-पंप केलेले लेसर आहेत, उदाहरणार्थ, यटरबियम-डोपेड (क्रिस्टल किंवा ग्लास) किंवा क्रोमियम-डोपेड लेसर क्रिस्टल्स, जे सहसा SESAM निष्क्रिय मोड-लॉकिंग वापरतात. डायोड-पंप केलेल्या लेसरचा पल्स कालावधी टायटॅनियम-सॅफायर लेसरच्या पल्स कालावधीइतका कमी नसला तरी, डायोड-पंप लेसर नाडी कालावधी, नाडी पुनरावृत्ती दर आणि सरासरी शक्ती (खाली पहा) या दृष्टीने विस्तृत पॅरामीटर क्षेत्र व्यापू शकतात. .

3. दुर्मिळ पृथ्वी घटकांसह डोप केलेल्या काचेच्या तंतूंवर आधारित फायबर लेसर देखील निष्क्रिय मोड-लॉक केलेले असू शकतात, उदाहरणार्थ, नॉनलाइनर ध्रुवीकरण रोटेशन किंवा SESAM वापरून. ते सरासरी पॉवर, विशेषत: पीक पॉवरच्या बाबतीत बल्क लेसरपेक्षा अधिक मर्यादित आहेत, परंतु फायबर ॲम्प्लिफायर्ससह सोयीस्करपणे एकत्र केले जाऊ शकतात. मोड-लॉक केलेल्या फायबर लेसरवरील लेख अधिक तपशील देतो.

(4) मोड-लॉक केलेले डायोड लेसर अविभाज्य उपकरणे किंवा बाह्य पोकळी डायोड लेसर असू शकतात आणि सक्रिय, निष्क्रिय किंवा मिश्रित मोड-लॉक असू शकतात. सामान्यतः, मोड-लॉक केलेले डायोड लेसर उच्च (अनेक हजार मेगाहर्ट्झ) पल्स पुनरावृत्ती दराने मध्यम पल्स उर्जेवर कार्य करतात.

अल्ट्राफास्ट लेसर ऑसीलेटर्स अल्ट्राफास्ट लेसर सिस्टमचा भाग असू शकतात, ज्यामध्ये पीक पॉवर आणि सरासरी आउटपुट पॉवर वाढवण्यासाठी अल्ट्राफास्ट ॲम्प्लीफायर (जसे की फायबर ऑप्टिक ॲम्प्लिफायर) देखील समाविष्ट असू शकते.