מהו לייזר מהיר במיוחד

א.המושג של לייזרים מהירים במיוחד

לייזרים אולטרה מהירים מתייחסים בדרך כלל ללייזרים נעולים במצב המשמשים לפליטת פולסים קצרים במיוחד, למשל, פולסים באורך פמט שנייה או פיקו שנייה. שם מדויק יותר יהיה לייזר דופק אולטרה קצר. לייזרים דופק אולטרה קצר הם לייזרים כמעט נעולים במצב, אך אפקט מיתוג הרווח יכול לייצר פולסים אולטרה קצרים.

ב.סוג הלייזר האולטרה-מהיר

1. לייזרים טי-ספיר, בדרך כלל נעולים במצב עדשת Kerr, יכולים להפיק פולסים קצרים של כ-5 fs. הספק המוצא הממוצע שלהם הוא בדרך כלל כמה מאות מיליוואטים, עם קצבי חזרות של פולסים של, נניח, 80MHz ועשרות פמט-שניות או פחות, ומשכי פולסים של עשרות פמט-שניות או פחות, וכתוצאה מכך הספק שיא גבוה במיוחד. אבל לייזרים טיטניום-ספיר דורשים שאיבת אור מכמה לייזרים עם אור ירוק, מה שהופך אותם למורכבים ויקרים יותר.

2. ישנם לייזרים נשאבים דיודות שונים המבוססים למשל על גבישי לייזר מסוממים באיטרביום (קריסטל או זכוכית) או גבישי לייזר מסוממים בכרום, המשתמשים בדרך כלל בנעילת מצב פסיבית של SESAM. למרות שמשך הדופק של לייזרים שאובים דיודה אינו קצר כמו משך הדופק של לייזרים טיטניום-ספיר, לייזרים שאובים דיודה יכולים לכסות אזור פרמטר רחב במונחים של משך הדופק, קצב חזרת הדופק והספק ממוצע (ראה להלן) .

3. לייזרים סיבים המבוססים על סיבי זכוכית מסוממים ביסודות אדמה נדירים עשויים להיות נעולים באופן פסיבי, למשל, באמצעות סיבוב קיטוב לא ליניארי או SESAM. הם מוגבלים יותר מלייזרים בתפזורת מבחינת הספק ממוצע, במיוחד הספק שיא, אך ניתן לשלב אותם בנוחות עם מגברי סיבים. המאמר על לייזרים סיבים נעולים במצב מספק פרטים נוספים.

(4) לייזרים דיודות נעולים במצב יכולים להיות מכשירים אינטגרליים או לייזרים דיודות חלל חיצוני, ויכולים להיות נעולים במצב אקטיבי, פסיבי או מעורב. בדרך כלל, לייזר דיודה נעול מצב פועלים בקצב חזרת דופק גבוה (כמה אלפי מגה-הרץ) באנרגיית פולסים מתונה.

מתנדי לייזר מהירים במיוחד יכולים להיות חלק ממערכות לייזר מהירות במיוחד, שיכולות לכלול גם מגבר מהיר במיוחד (כגון מגבר סיבים אופטיים) להגברת הספק שיא והספק המוצא הממוצע.