అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ అంటే ఏమిటి

A. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్‌ల భావన

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

బి. అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ రకం

1. టి-సాప్‌ఫైర్ లేజర్‌లు, సాధారణంగా కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్, పప్పులను వ్యవధిలో 5 fs కంటే తక్కువగా ఉత్పత్తి చేయగలవు. వారి సగటు ఉత్పత్తి శక్తి సాధారణంగా కొన్ని వందల మిల్లీవాట్లు, పల్స్ పునరావృత రేట్లు, 80MHz మరియు పదుల ఫెమ్టోసెకన్లు లేదా అంతకంటే తక్కువ, మరియు పదుల ఫెమ్టోసెకన్లు లేదా అంతకంటే తక్కువ పల్స్ వ్యవధి, ఫలితంగా చాలా ఎక్కువ గరిష్ట శక్తి వస్తుంది. కానీ టైటానియం-సాప్‌ఫైర్ లేజర్‌లకు కొన్ని గ్రీన్-లైట్ లేజర్‌ల నుండి కాంతి పంపింగ్ అవసరం, ఇది వాటిని మరింత క్లిష్టంగా మరియు ఖరీదైనదిగా చేస్తుంది.

2. ఉదాహరణకు, ytterbium- డోప్డ్ (క్రిస్టల్ లేదా గ్లాస్) లేదా క్రోమియం-డోప్డ్ లేజర్ స్ఫటికాల ఆధారంగా వివిధ డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్‌లు ఉన్నాయి, ఇవి సాధారణంగా SESAM నిష్క్రియాత్మక మోడ్-లాకింగ్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్‌ల యొక్క పల్స్ వ్యవధి టైటానియం-సాప్‌ఫైర్ 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 ఫైబర్స్ ఆధారంగా ఫైబర్ లేజర్‌లు కూడా నిష్క్రియాత్మకంగా మోడ్-లాక్ చేయబడవచ్చు, ఉదాహరణకు, నాన్ లీనియర్ ధ్రువణ భ్రమణం లేదా SESAM ను ఉపయోగించడం. అవి సగటు శక్తి, ముఖ్యంగా గరిష్ట శక్తి పరంగా బల్క్ లేజర్ల కంటే పరిమితం, కానీ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లతో సౌకర్యవంతంగా కలపవచ్చు. మోడ్-లాక్ చేసిన ఫైబర్ లేజర్‌లపై వ్యాసం మరిన్ని వివరాలను ఇస్తుంది.

. సాధారణంగా, మోడ్-లాక్ చేసిన డయోడ్ లేజర్‌లు మితమైన పల్స్ శక్తి వద్ద అధిక (అనేక వేల మెగాహెర్ట్జ్) పల్స్ పునరావృత రేటుతో పనిచేస్తాయి.

అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ ఓసిలేటర్లు అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ సిస్టమ్స్‌లో భాగం కావచ్చు, దీనిలో గరిష్ట శక్తిని మరియు సగటు అవుట్పుట్ శక్తిని పెంచడానికి అల్ట్రాఫాస్ట్ యాంప్లిఫైయర్ (ఫైబర్ ఆప్టిక్ యాంప్లిఫైయర్ వంటివి) కూడా ఉంటుంది.