Los tipos deláser sintonizable
La aplicación de láseres sintonizables generalmente se puede dividir en dos categorías principales: una es cuando los láseres de longitud de onda fija de una o varias líneas no pueden proporcionar la o más longitudes de onda discretas requeridas; otra categoría involucra situaciones en las queláserLa longitud de onda debe ajustarse continuamente durante experimentos o pruebas, como por ejemplo en experimentos de espectroscopia y de detección por bombeo.
Muchos tipos de láseres sintonizables pueden generar ondas continuas (CW), pulsos de nanosegundos, picosegundos o femtosegundos sintonizables. Sus características de salida están determinadas por el medio de ganancia del 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 de las bandas de emisión deláseres 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 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 longitud de onda deseado.
2. Láser de anillo CW sintonizable
Los láseres de anillo se han utilizado durante mucho tiempo para obtener una salida 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 pueden proporcionar 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 se puede duplicar a la banda UV.
3. Láser cuasicontinuo con bloqueo de modos
Para muchas aplicaciones, definir con precisión las características temporales de la salida del 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 estará bloqueado en modo. Esto permitirá que un solo pulso oscile dentro de la cavidad, con su período definido por la longitud de la cavidad láser. El bloqueo de modo activo se puede lograr utilizando unmodulador acustoópticoEl modulador acustoóptico (AOM), o bloqueo de modos pasivo, se puede lograr mediante una lente Kerr.
4. Láser de iterbio ultrarrápido
Si bien los láseres de zafiro de titanio tienen una amplia aplicabilidad práctica, algunos experimentos de imagen biológica requieren longitudes de onda más largas. 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 más largas implican menor dispersión, permiten realizar experimentos biológicos con mayor eficacia, incluso aquellos 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 gama tecnológica disponible es muy amplia, desde sistemas sintonizables CW sencillos, cuyo estrecho ancho de línea permite realizar espectroscopia 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 potencia de salida que abarca más de 300 nm en el rango de energía de nanojulios. Los sistemas más complejos cubren un impresionante rango espectral de 200 a 20 000 nm en los rangos de energía de microjulios y milijulios.
Fecha de publicación: 12 de agosto de 2025