A. Il concetto di laser ultraveloci
I laser ultraveloci si riferiscono solitamente a laser con modalità bloccata utilizzati per emettere impulsi ultracorti, ad esempio impulsi di durata di femtosecondi o picosecondi. Un nome più accurato sarebbe laser a impulsi ultracorti. I laser a impulsi ultracorti sono laser quasi con modalità bloccata, ma l'effetto di commutazione del guadagno può anche produrre impulsi ultracorti.
B. Il tipo di laser ultraveloce
1. I laser al ti-zaffiro, solitamente con lente Kerr bloccata in modalità, possono produrre impulsi di durata fino a circa 5 fs. La loro potenza di uscita media è in genere di poche centinaia di milliwatt, con velocità di ripetizione degli impulsi, ad esempio, di 80 MHz e decine di femtosecondi o meno, e durate degli impulsi di decine di femtosecondi o meno, risultando in una potenza di picco estremamente elevata. Ma i laser al titanio-zaffiro richiedono il pompaggio della luce da parte di alcuni laser a luce verde, il che li rende più complessi e costosi.
2. Esistono vari laser pompati a diodi basati, ad esempio, su cristalli laser drogati con itterbio (cristallo o vetro) o cromo, che di solito utilizzano il blocco della modalità passiva SESAM. Sebbene la durata dell'impulso dei laser pompati a diodi non sia breve quanto la durata dell'impulso dei laser al titanio-zaffiro, i laser pompati a diodi possono coprire un'ampia regione di parametri in termini di durata dell'impulso, frequenza di ripetizione dell'impulso e potenza media (vedi sotto) .
3. I laser a fibra basati su fibre di vetro drogate con elementi di terre rare possono anche essere bloccati in modo passivo, ad esempio utilizzando la rotazione di polarizzazione non lineare o SESAM. Sono più limitati dei laser bulk in termini di potenza media, soprattutto di potenza di picco, ma possono essere convenientemente combinati con amplificatori in fibra. L'articolo sui laser a fibra con modalità bloccata fornisce maggiori dettagli.
(4) i laser a diodi con modalità bloccata possono essere dispositivi integrali o laser a diodi a cavità esterna e possono essere con modalità bloccata attiva, passiva o mista. Tipicamente, i laser a diodi mode-locked funzionano con una frequenza di ripetizione dell'impulso elevata (diverse migliaia di megahertz) con un'energia di impulso moderata.
Gli oscillatori laser ultraveloci possono far parte di sistemi laser ultraveloci, che possono anche includere un amplificatore ultraveloce (come un amplificatore in fibra ottica) per aumentare la potenza di picco e la potenza di uscita media.
Orario di pubblicazione: 20 giugno 2023