అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ అంటే ఏమిటి

A. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌ల భావన

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

బి. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ రకం

1. సాధారణంగా కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్ చేయబడిన టి-సఫైర్ లేజర్‌లు, దాదాపు 5 fs వ్యవధిలో తక్కువ పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేయగలవు. వాటి సగటు అవుట్‌పుట్ పవర్ సాధారణంగా కొన్ని వందల మిల్లీవాట్‌లు, పల్స్ రిపీట్ రేట్లు, 80MHz మరియు పదుల సంఖ్యలో ఫెమ్టోసెకన్లు లేదా అంతకంటే తక్కువ, మరియు పల్స్ వ్యవధులు పదుల సంఖ్యలో ఫెమ్టోసెకన్లు లేదా అంతకంటే తక్కువ, ఫలితంగా చాలా ఎక్కువ పీక్ పవర్ వస్తుంది. కానీ టైటానియం-సఫైర్ లేజర్‌లకు కొన్ని గ్రీన్-లైట్ లేజర్‌ల నుండి కాంతిని పంపింగ్ చేయడం అవసరం, ఇది వాటిని మరింత సంక్లిష్టంగా మరియు ఖరీదైనదిగా చేస్తుంది.

2. యెట్టర్బియం-డోప్డ్ (క్రిస్టల్ లేదా గ్లాస్) లేదా క్రోమియం-డోప్డ్ లేజర్ స్ఫటికాల ఆధారంగా వివిధ డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్‌లు ఉన్నాయి, ఇవి సాధారణంగా SESAM పాసివ్ మోడ్-లాకింగ్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్‌ల పల్స్ వ్యవధి టైటానియం-నీలమణి లేజర్‌ల పల్స్ వ్యవధి వలె తక్కువగా లేనప్పటికీ, డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్‌లు పల్స్ వ్యవధి, పల్స్ పునరావృత రేటు మరియు సగటు శక్తి పరంగా విస్తృత పారామితి ప్రాంతాన్ని కవర్ చేయగలవు (క్రింద చూడండి).

3. అరుదైన భూమి మూలకాలతో డోప్ చేయబడిన గాజు ఫైబర్‌లపై ఆధారపడిన ఫైబర్ లేజర్‌లను కూడా నిష్క్రియాత్మకంగా మోడ్-లాక్ చేయవచ్చు, ఉదాహరణకు, నాన్‌లీనియర్ పోలరైజేషన్ రొటేషన్ లేదా SESAM ఉపయోగించి. అవి సగటు శక్తి పరంగా, ముఖ్యంగా పీక్ పవర్ పరంగా బల్క్ లేజర్‌ల కంటే పరిమితంగా ఉంటాయి, కానీ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌లతో సౌకర్యవంతంగా కలపవచ్చు. మోడ్-లాక్ చేయబడిన ఫైబర్ లేజర్‌లపై వ్యాసం మరిన్ని వివరాలను అందిస్తుంది.

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

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