Los tipos deláser sintonizable
La aplicación de láseres sintonizables generalmente se divide en dos categorías principales: una es cuando los láseres de longitud de onda fija de una o varias líneas no pueden proporcionar la o las longitudes de onda discretas requeridas; otra categoría comprende situaciones en las queláserLa longitud de onda debe ajustarse continuamente durante experimentos o pruebas, como espectroscopia y experimentos de bombeo-detección.
Muchos tipos de láseres sintonizables pueden generar ondas continuas (CW), pulsos de nanosegundos, picosegundos o femtosegundos. Sus características de salida están determinadas por el medio de ganancia láser utilizado. Un requisito básico para los láseres sintonizables es que puedan emitir láseres en un amplio rango de longitudes de onda. Se pueden utilizar componentes ópticos especiales para seleccionar longitudes de onda o bandas de longitud de onda específicas dentro de las bandas de emisión.láseres sintonizablesAquí les presentaremos varios láseres sintonizables comunes.
Láser de onda estacionaria CW sintonizable
Conceptualmente, elLáser CW sintonizableEs la arquitectura láser más sencilla. Este láser incluye un espejo de alta reflectividad, un medio de ganancia y un espejo de acoplamiento de salida (véase la figura 1), y puede proporcionar una salida continua (CW) utilizando diversos medios de ganancia láser. Para lograr la sintonización, es necesario seleccionar un medio de ganancia que cubra el rango de longitudes de onda objetivo.
2. Láser de anillo CW sintonizable
Los láseres de anillo se han utilizado durante mucho tiempo para obtener una salida continua (CW) sintonizable mediante un único modo longitudinal, con un ancho de banda espectral en el rango de los kilohercios. Al igual que los láseres de onda estacionaria, los láseres de anillo sintonizables también pueden utilizar colorantes y zafiro de titanio como medios de ganancia. Los colorantes proporcionan un ancho de línea extremadamente estrecho, inferior a 100 kHz, mientras que el zafiro de titanio ofrece un ancho de línea inferior a 30 kHz. El rango de sintonización del láser de colorante es de 550 a 760 nm, y el del láser de zafiro de titanio es de 680 a 1035 nm. La frecuencia de salida de ambos tipos de láseres puede duplicarse hasta la banda ultravioleta.
3. Láser cuasicontinuo con bloqueo de modo
Para muchas aplicaciones, definir con precisión las características temporales de la salida láser es más importante que definir con precisión la energía. De hecho, lograr pulsos ópticos cortos requiere una configuración de cavidad con muchos modos longitudinales resonando simultáneamente. Cuando estos modos longitudinales cíclicos tienen una relación de fase fija dentro de la cavidad láser, el láser se bloquea en modo. Esto permite que un único pulso oscile dentro de la cavidad, con un periodo definido por la longitud de la cavidad láser. El bloqueo de modo activo se puede lograr utilizando unmodulador acustoóptico(AOM), o bloqueo de modo pasivo se puede realizar a través de una lente Kerr.
4. Láser de iterbio ultrarrápido
Si bien los láseres de titanio-zafiro tienen una amplia aplicabilidad, algunos experimentos de imagen biológica requieren longitudes de onda mayores. Un proceso típico de absorción de dos fotones se excita con fotones de 900 nm de longitud de onda. Dado que las longitudes de onda mayores implican menor dispersión, permiten realizar con mayor eficacia experimentos biológicos que requieren una mayor profundidad de imagen.
En la actualidad, los láseres sintonizables se aplican en numerosos campos importantes, desde la investigación científica básica hasta la fabricación de láseres y las ciencias de la vida y la salud. La tecnología disponible es muy amplia, desde sistemas sintonizables de onda continua (CW) sencillos, cuyo estrecho ancho de línea permite realizar espectroscopía de alta resolución, captura molecular y atómica, y experimentos de óptica cuántica, proporcionando información clave para los investigadores modernos. Los fabricantes de láseres actuales ofrecen soluciones integrales, con una salida láser que abarca más de 300 nm en el rango de energía de los nanojulios. Los sistemas más complejos cubren un impresionante rango espectral de 200 a 20 000 nm en los rangos de energía de los microjulios y milijulios.
Fecha de publicación: 12 de agosto de 2025