¿Qué es un láser ultrarrápido?

A. El concepto de láseres ultrarrápidos

Los láseres ultrarrápidos generalmente se refieren a láseres de modo bloqueado que se utilizan para emitir pulsos ultracortos, por ejemplo, pulsos de femtosegundos o picosegundos de duración. Un nombre más exacto sería láser de pulso ultracorto. Los láseres de pulso ultracorto son láseres casi de modo bloqueado, pero el efecto de conmutación de ganancia también puede producir pulsos ultracortos.

B. El tipo de láser ultrarrápido.

1. Los láseres de zafiro de Ti, generalmente con modo de lente Kerr bloqueado, pueden producir pulsos tan cortos como aproximadamente 5 fs de duración. Su potencia de salida promedio suele ser de unos pocos cientos de milivatios, con tasas de repetición de pulsos de, digamos, 80 MHz y decenas de femtosegundos o menos, y duraciones de pulso de decenas de femtosegundos o menos, lo que da como resultado una potencia máxima extremadamente alta. Pero los láseres de titanio y zafiro requieren bombear luz desde algunos láseres de luz verde, lo que los hace más complejos y costosos.

2. Existen varios láseres bombeados por diodos basados, por ejemplo, en cristales láser dopados con iterbio (cristal o vidrio) o dopados con cromo, que normalmente utilizan el bloqueo de modo pasivo SESAM. Aunque la duración del pulso de los láseres bombeados por diodos no es tan corta como la duración del pulso de los láseres de titanio-zafiro, los láseres bombeados por diodos pueden cubrir una amplia región de parámetros en términos de duración del pulso, tasa de repetición del pulso y potencia promedio (ver más abajo). .

3. Los láseres de fibra basados ​​en fibras de vidrio dopadas con elementos de tierras raras también pueden bloquearse en modo pasivamente, por ejemplo, utilizando rotación de polarización no lineal o SESAM. Son más limitados que los láseres masivos en términos de potencia promedio, especialmente potencia máxima, pero pueden combinarse convenientemente con amplificadores de fibra. El artículo sobre láseres de fibra de modo bloqueado ofrece más detalles.

(4) los láseres de diodo de modo bloqueado pueden ser dispositivos integrales o láseres de diodo de cavidad externa, y pueden ser de modo activo, pasivo o mixto. Normalmente, los láseres de diodo de modo bloqueado funcionan a una tasa de repetición de pulso alta (varios miles de megahercios) con una energía de pulso moderada.

Los osciladores láser ultrarrápidos pueden ser parte de sistemas láser ultrarrápidos, que también pueden incluir un amplificador ultrarrápido (como un amplificador de fibra óptica) para aumentar la potencia máxima y la potencia de salida promedio.