Typyladiteľný laser
Aplikáciu laditeľných laserov možno vo všeobecnosti rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: jedna je, keď jedno- alebo viac-riadkové lasery s pevnou vlnovou dĺžkou nedokážu poskytnúť požadovanú jednu alebo viac diskrétnych vlnových dĺžok; druhá kategória zahŕňa situácie, keďlaserVlnová dĺžka sa musí počas experimentov alebo testov, ako sú spektroskopické experimenty a experimenty s detekciou pumpy, neustále ladiť.
Mnoho typov laditeľných laserov dokáže generovať laditeľné impulzy v kontinuálnej vlne (CW), nanosekundovej, pikosekundovej alebo femtosekundovej dĺžke. Ich výstupné charakteristiky sú určené použitým laserovým zosilňovacím médiom. Základnou požiadavkou na laditeľné lasery je, aby mohli emitovať lasery v širokom rozsahu vlnových dĺžok. Na výber špecifických vlnových dĺžok alebo pásiem vlnových dĺžok z emisných pásiem možno použiť špeciálne optické komponenty.laditeľné laseryTu vám predstavíme niekoľko bežných laditeľných laserov.
Laditeľný CW laser so stojatou vlnou
Koncepčne,Laditeľný kontinuálny laserje najjednoduchšia architektúra laseru. Tento laser obsahuje zrkadlo s vysokou odrazivosťou, zosilňovacie médium a výstupné väzobné zrkadlo (pozri obrázok 1) a dokáže poskytovať CW výstup s použitím rôznych zosilňovacích médií laseru. Na dosiahnutie laditeľnosti je potrebné zvoliť zosilňovacie médium, ktoré dokáže pokryť cieľový rozsah vlnových dĺžok.
2. Laditeľný kontinuálny kruhový laser
Kruhové lasery sa už dlho používajú na dosiahnutie laditeľného CW výstupu prostredníctvom jediného pozdĺžneho módu so spektrálnou šírkou pásma v rozsahu kilohertzov. Podobne ako lasery so stojatými vlnami, aj laditeľné kruhové lasery môžu ako zosilňovacie médiá používať farbivá a titán-zafír. Farbivá môžu poskytnúť extrémne úzku šírku čiary menšiu ako 100 kHz, zatiaľ čo titán-zafír ponúka šírku čiary menšiu ako 30 kHz. Ladiaci rozsah farbivového laseru je 550 až 760 nm a titán-zafírového laseru je 680 až 1035 nm. Výstupy oboch typov laserov je možné zdvojnásobiť frekvenciou do UV pásma.
3. Kvázikontinuálny laser s synchronizovaným režimom
Pre mnohé aplikácie je presné definovanie časových charakteristík laserového výstupu dôležitejšie ako presné definovanie energie. V skutočnosti dosiahnutie krátkych optických impulzov vyžaduje konfiguráciu dutiny s mnohými pozdĺžnymi módmi rezonujúcimi súčasne. Keď majú tieto cyklické pozdĺžne módy pevný fázový vzťah v laserovej dutine, laser bude mať synchronizovaný mód. To umožní, aby jeden impulz osciloval v dutine, pričom jeho perióda je definovaná dĺžkou laserovej dutiny. Aktívne synchronizovanie módov je možné dosiahnuť pomocou...akusticko-optický modulátor(AOM) alebo pasívne uzamknutie módu je možné realizovať pomocou Kerrovej šošovky.
4. Ultrarýchly yterbiový laser
Hoci titán-zafírové lasery majú široké uplatnenie, niektoré biologické zobrazovacie experimenty vyžadujú dlhšie vlnové dĺžky. Typický proces dvojfotónovej absorpcie je excitovaný fotónmi s vlnovou dĺžkou 900 nm. Keďže dlhšie vlnové dĺžky znamenajú menší rozptyl, dlhšie excitačné vlnové dĺžky môžu efektívnejšie riadiť biologické experimenty, ktoré vyžadujú väčšiu hĺbku zobrazovania.
V súčasnosti sa laditeľné lasery uplatňujú v mnohých dôležitých oblastiach, od základného vedeckého výskumu až po výrobu laserov a biologické a zdravotnícke vedy. Škála dostupných technológií je veľmi široká, počnúc jednoduchými laditeľnými systémami kontinuálneho žiarenia (CW), ktorých úzka šírka čiary sa dá využiť na spektroskopiu s vysokým rozlíšením, molekulárne a atómové zachytávanie a experimenty s kvantovou optikou, čím poskytujú kľúčové informácie pre moderných výskumníkov. Dnešní výrobcovia laserov ponúkajú komplexné riešenia, ktoré poskytujú laserový výstup s vlnovou dĺžkou viac ako 300 nm v rozsahu energie nanojoulov. Zložitejšie systémy pokrývajú pôsobivý široký spektrálny rozsah od 200 do 20 000 nm v rozsahu energie mikrojoulov a milijoulov.
Čas uverejnenia: 12. augusta 2025