Häälestatava laseri tüübid

Tüübidhäälestatav laser

Häälestatavate laserite rakendusi saab üldiselt jagada kahte põhikategooriasse: üks on olukord, kus ühe- või mitmerealised fikseeritud lainepikkusega laserid ei suuda pakkuda vajalikku ühte või mitut diskreetset lainepikkust; teine ​​kategooria hõlmab olukordi, kuslaserLainepikkust tuleb katsete või testide, näiteks spektroskoopia ja pumba detekteerimise katsete ajal pidevalt häälestada.

Paljud timmitavate laserite tüübid suudavad genereerida timmitavaid pidevlaine (CW), nanosekundilisi, pikosekundilisi või femtosekundilisi impulsse. Nende väljundkarakteristikud määratakse kindlaks kasutatava laseri võimenduskeskkonna poolt. Timmitavate laserite põhinõue on, et nad suudaksid kiirata lasereid laias lainepikkuste vahemikus. Spetsiaalsete optiliste komponentide abil saab valida laserite emissiooniribadest teatud lainepikkusi või lainepikkuste ribasid.häälestatavad laseridSiin tutvustame teile mitmeid levinud häälestatavaid lasereid.

Häälestatav pidevlaineline laser

KontseptuaalseltHäälestatav pidevlaine laseron laseri lihtsaim arhitektuur. See laser sisaldab suure peegeldusvõimega peeglit, võimenduskeskkonda ja väljundi sidestuspeeglit (vt joonis 1) ning see suudab pakkuda pidevat väljundit, kasutades erinevaid laseri võimenduskeskkondi. Häälestatavuse saavutamiseks tuleb valida võimenduskeskkond, mis katab sihtlainepikkuste vahemiku.

2. Häälestatav CW rõngaslaser

Rõngaslasereid on pikka aega kasutatud häälestatava pidevlainelise väljundi saavutamiseks ühe pikisuunalise moodi kaudu, mille spektraalne ribalaius on kilohertsi vahemikus. Sarnaselt seisulainelaseritega saavad häälestatavad rõngaslaserid võimenduskeskkonnana kasutada ka värvaineid ja titaansafiiri. Värvained võivad pakkuda äärmiselt kitsast joone laiust, alla 100 kHz, samas kui titaansafiir pakub joone laiust alla 30 kHz. Värvilaseri häälestusvahemik on 550 kuni 760 nm ja titaansafiirlaseril 680 kuni 1035 nm. Mõlemat tüüpi laserite väljundit saab UV-ribale kahekordistada.

3. Moodilukustusega kvaasipidev laser

Paljude rakenduste puhul on laseri väljundi ajakarakteristikute täpne määratlemine olulisem kui energia täpne määratlemine. Tegelikult nõuab lühikeste optiliste impulsside saavutamine õõnsuse konfiguratsiooni, kus paljud pikisuunalised moodid resoneeruvad samaaegselt. Kui neil tsüklilistel pikisuunalistel moodidel on laseri õõnsuses fikseeritud faasisuhe, on laser moodilukustatud. See võimaldab ühel impulsil õõnsuses võnkuda, mille perioodi määrab laseri õõnsuse pikkus. Aktiivse moodilukustuse saab saavutada, kasutadesakustilis-optiline modulaator(AOM) ehk passiivse režiimilukustuse saab realiseerida Kerri läätse abil.

4. Ülikiire ütterbiumlaser

Kuigi titaan-safiirlaseril on lai praktiline otstarve, vajavad mõned bioloogilised pildistamiskatsed pikemaid lainepikkusi. Tüüpiline kahe footoni neeldumisprotsess ergastab 900 nm lainepikkusega footon. Kuna pikemad lainepikkused tähendavad väiksemat hajumist, saavad pikemad ergastuslainepikkused tõhusamalt juhtida bioloogilisi katseid, mis nõuavad sügavamat pildistamist.

Tänapäeval on häälestatavaid lasereid rakendatud paljudes olulistes valdkondades, alates baasteaduslikest uuringutest kuni laserite tootmise ning elu- ja terviseteadusteni. Praegu saadaolev tehnoloogiavalik on väga lai, alustades lihtsatest pidevlainelise lainega häälestatavatest süsteemidest, mille kitsast joonelaiust saab kasutada suure eraldusvõimega spektroskoopias, molekulaarsete ja aatomite püüdmises ning kvantoptika katsetes, pakkudes tänapäeva teadlastele olulist teavet. Tänapäeva laseritootjad pakuvad universaalseid lahendusi, pakkudes laseri väljundit, mis ulatub üle 300 nm nanodžauli energiavahemikus. Keerulisemad süsteemid hõlmavad muljetavaldavalt laia spektraalvahemikku 200 kuni 20 000 nm mikrodžauli ja millidžauli energiavahemikus.