अल्ट्राफास्ट लेझर म्हणजे काय?

अ. अतिवेगवान लेझरची संकल्पना

अल्ट्राफास्ट लेझर्स म्हणजे सामान्यतः मोड-लॉक्ड लेझर्स, जे अत्यंत लहान स्पंद (पल्सेस) उत्सर्जित करण्यासाठी वापरले जातात, उदाहरणार्थ, फेमटोसेकंद किंवा पिकोसेकंद कालावधीचे स्पंद. याचे अधिक अचूक नाव 'अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेझर' असेल. अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेझर्स हे जवळजवळ मोड-लॉक्ड लेझर्सच असतात, परंतु गेन स्विचिंग प्रभावामुळे देखील अत्यंत लहान स्पंद निर्माण होऊ शकतात.

ब. अतिवेगवान लेझरचा प्रकार

१. टायटॅनियम-सफायर लेझर्स, जे सामान्यतः केर लेन्स मोड-लॉक केलेले असतात, सुमारे ५ फेमटोसेकंद इतक्या कमी कालावधीचे पल्स निर्माण करू शकतात. त्यांची सरासरी आउटपुट पॉवर साधारणपणे काहीशे मिलिवॅट्स असते, पल्स रिपिटेशन रेट (उदा. ८० मेगाहर्ट्झ आणि काही दहा फेमटोसेकंद किंवा त्याहून कमी) आणि पल्सचा कालावधी काही दहा फेमटोसेकंद किंवा त्याहून कमी असतो, ज्यामुळे अत्यंत उच्च पीक पॉवर मिळते. परंतु टायटॅनियम-सफायर लेझर्सना काही हिरव्या-प्रकाशाच्या लेझर्समधून पंपिंग लाईटची आवश्यकता असते, ज्यामुळे ते अधिक गुंतागुंतीचे आणि महाग बनतात.

२. उदाहरणार्थ, यटरबियम-मिश्रित (स्फटिक किंवा काच) किंवा क्रोमियम-मिश्रित लेझर स्फटिकांवर आधारित विविध डायोड-पंप केलेले लेझर आहेत, जे सहसा SESAM पॅसिव्ह मोड-लॉकिंग वापरतात. जरी डायोड-पंप केलेल्या लेझरचा पल्स कालावधी टायटॅनियम-सफायर लेझरच्या पल्स कालावधीइतका लहान नसला तरी, डायोड-पंप केलेले लेझर पल्स कालावधी, पल्स पुनरावृत्ती दर आणि सरासरी शक्तीच्या बाबतीत एक विस्तृत पॅरामीटर क्षेत्र व्यापू शकतात (खाली पहा).

३. दुर्मिळ मूलद्रव्यांनी डॉप्ड केलेल्या काचेच्या फायबरवर आधारित फायबर लेझर्सना, उदाहरणार्थ, नॉनलाइनर पोलरायझेशन रोटेशन किंवा SESAM वापरून, पॅसिव्हली मोड-लॉक केले जाऊ शकते. ते बल्क लेझर्सच्या तुलनेत सरासरी पॉवर, विशेषतः पीक पॉवरच्या बाबतीत अधिक मर्यादित असतात, परंतु त्यांना फायबर ॲम्प्लिफायर्ससोबत सोयीस्करपणे जोडले जाऊ शकते. मोड-लॉक्ड फायबर लेझर्सवरील लेखात अधिक तपशील दिलेला आहे.

(4) मोड-लॉक्ड डायोड लेझर्स हे इंटिग्रल डिव्हाइसेस किंवा एक्सटर्नल कॅव्हिटी डायोड लेझर्स असू शकतात आणि ते ॲक्टिव्ह, पॅसिव्ह किंवा मिक्स्ड मोड-लॉक्ड असू शकतात. सामान्यतः, मोड-लॉक्ड डायोड लेझर्स मध्यम पल्स एनर्जीवर उच्च (अनेक हजार मेगाहर्ट्झ) पल्स रिपिटेशन रेटने कार्य करतात.

अल्ट्राफास्ट लेझर ऑसिलेटर हे अल्ट्राफास्ट लेझर सिस्टीमचा भाग असू शकतात, ज्यामध्ये पीक पॉवर आणि सरासरी आउटपुट पॉवर वाढवण्यासाठी अल्ट्राफास्ट अँप्लिफायरचा (जसे की फायबर ऑप्टिक अँप्लिफायर) देखील समावेश असू शकतो.