A. El concepto de láseres ultrarrápidos
Los láseres ultrarrápidos suelen referirse a láseres de modo bloqueado que emiten pulsos ultracortos, por ejemplo, pulsos de femtosegundos o picosegundos de duración. Un nombre más preciso sería láser de pulso ultracorto. Los láseres de pulso ultracorto son prácticamente láseres 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 titanio-zafiro, generalmente con bloqueo de modos mediante lente Kerr, pueden producir pulsos de tan solo 5 fs de duración. Su potencia de salida promedio suele ser de unos cientos de milivatios, con frecuencias de repetición de pulso de, por ejemplo, 80 MHz y decenas de femtosegundos o menos, y duraciones de pulso de decenas de femtosegundos o menos, lo que resulta en una potencia pico extremadamente alta. Sin embargo, los láseres de titanio-zafiro requieren luz de bombeo proveniente de algunos láseres de luz verde, lo que los hace más complejos y costosos.
2. Existen diversos láseres bombeados por diodos, basados, por ejemplo, en cristales láser dopados con iterbio (cristal o vidrio) o cromo, que suelen utilizar el bloqueo de modos pasivo SESAM. Si bien la duración del pulso de los láseres bombeados por diodos no es tan corta como la de los láseres de titanio-zafiro, estos pueden abarcar una amplia gama de parámetros en cuanto a duración del pulso, frecuencia de repetición y potencia media (véase más adelante).
3. Los láseres de fibra basados en fibras de vidrio dopadas con elementos de tierras raras también pueden bloquearse pasivamente, por ejemplo, mediante rotación de polarización no lineal o SESAM. Su potencia media, especialmente la de pico, es más limitada que la de los láseres convencionales, pero pueden combinarse fácilmente con amplificadores de fibra. El artículo sobre láseres de fibra con bloqueo de modos 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 bloqueado activo, pasivo o mixto. Por lo general, los láseres de diodo de modo bloqueado operan a una alta frecuencia de repetición de pulsos (varios miles de megahercios) con una energía de pulso moderada.
Los osciladores láser ultrarrápidos pueden formar 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.
Fecha de publicación: 20 de junio de 2023