అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ అంటే ఏమిటి

A. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌ల భావన

అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌లు సాధారణంగా అల్ట్రా-షార్ట్ పల్స్‌లను విడుదల చేయడానికి ఉపయోగించే మోడ్-లాక్ చేయబడిన లేజర్‌లను సూచిస్తాయి, ఉదాహరణకు, ఫెమ్టోసెకండ్ లేదా పికోసెకండ్ వ్యవధి పప్పులు. మరింత ఖచ్చితమైన పేరు అల్ట్రాషార్ట్ పల్స్ లేజర్. అల్ట్రాషార్ట్ పల్స్ లేజర్‌లు దాదాపు మోడ్-లాక్ చేయబడిన లేజర్‌లు, అయితే గెయిన్ స్విచింగ్ ప్రభావం అల్ట్రాషార్ట్ పల్స్‌లను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

B. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ రకం

1. Ti-sapphire లేజర్‌లు, సాధారణంగా Kerr లెన్స్ మోడ్-లాక్ చేయబడినవి, వ్యవధిలో 5 fs కంటే తక్కువ పప్పులను ఉత్పత్తి చేయగలవు. వాటి సగటు అవుట్‌పుట్ పవర్ సాధారణంగా కొన్ని వందల మిల్లీవాట్‌లు, పల్స్ రిపీటీషన్ రేట్లు 80MHz మరియు పదుల ఫెమ్‌టోసెకన్‌లు లేదా అంతకంటే తక్కువ, మరియు పల్స్ వ్యవధి పదుల ఫెమ్టోసెకన్‌లు లేదా అంతకంటే తక్కువ, ఫలితంగా అత్యధిక పీక్ పవర్ వస్తుంది. కానీ టైటానియం-నీలమణి లేజర్‌లకు కొన్ని గ్రీన్-లైట్ లేజర్‌ల నుండి కాంతిని పంపడం అవసరం, ఇది వాటిని మరింత క్లిష్టంగా మరియు ఖరీదైనదిగా చేస్తుంది.

2. సాధారణంగా SESAM పాసివ్ మోడ్-లాకింగ్‌ని ఉపయోగించే ytterbium-డోప్డ్ (క్రిస్టల్ లేదా గ్లాస్) లేదా క్రోమియం-డోప్డ్ లేజర్ స్ఫటికాల ఆధారంగా వివిధ డయోడ్-పంప్ లేజర్‌లు ఉన్నాయి. డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్‌ల పల్స్ వ్యవధి టైటానియం-నీలమణి లేజర్‌ల పల్స్ వ్యవధి అంత చిన్నది కానప్పటికీ, డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్‌లు పల్స్ వ్యవధి, పల్స్ పునరావృత రేటు మరియు సగటు శక్తి పరంగా విస్తృత పరామితి ప్రాంతాన్ని కవర్ చేయగలవు (క్రింద చూడండి) .

3. అరుదైన భూమి మూలకాలతో డోప్ చేయబడిన గ్లాస్ ఫైబర్‌లపై ఆధారపడిన ఫైబర్ లేజర్‌లు కూడా నిష్క్రియాత్మకంగా మోడ్-లాక్ చేయబడవచ్చు, ఉదాహరణకు, నాన్‌లీనియర్ పోలరైజేషన్ రొటేషన్ లేదా SESAM ఉపయోగించి. సగటు శక్తి, ప్రత్యేకించి పీక్ పవర్ పరంగా బల్క్ లేజర్‌ల కంటే ఇవి చాలా పరిమితంగా ఉంటాయి, అయితే ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌లతో సౌకర్యవంతంగా కలపవచ్చు. మోడ్-లాక్ చేయబడిన ఫైబర్ లేజర్‌లపై కథనం మరిన్ని వివరాలను అందిస్తుంది.

(4) మోడ్-లాక్ చేయబడిన డయోడ్ లేజర్‌లు సమగ్ర పరికరాలు లేదా బాహ్య కుహరం డయోడ్ లేజర్‌లు కావచ్చు మరియు క్రియాశీల, నిష్క్రియ లేదా మిశ్రమ మోడ్-లాక్ కావచ్చు. సాధారణంగా, మోడ్-లాక్ చేయబడిన డయోడ్ లేజర్‌లు అధిక (అనేక వేల మెగాహెర్ట్జ్) పల్స్ పునరావృత రేటుతో మితమైన పల్స్ శక్తితో పనిచేస్తాయి.

అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ ఓసిలేటర్‌లు అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ సిస్టమ్‌లలో భాగం కావచ్చు, ఇందులో పీక్ పవర్ మరియు సగటు అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను పెంచడానికి అల్ట్రాఫాస్ట్ యాంప్లిఫైయర్ (ఫైబర్ ఆప్టిక్ యాంప్లిఫైయర్ వంటివి) కూడా ఉంటాయి.