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飛秒激光器在實際應用中有以下4大類型

閱讀:2130      發布時間:2022-10-26
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  飛秒激光器是可以發射光脈沖持續時間小于1ps(→超短脈沖)光脈沖的激光器,也就是說是在飛秒時間域內(1fs=10-15s)。因此這種激光器也被歸于超快激光器或超短脈沖激光器的分類中。對于產生這種短脈沖,常常用到一種叫做被動模式鎖定的技術。
 

 

  飛秒激光器的類型:
  固體激光器:
  被動鎖模的固體激光器能發出高質量的超短脈沖激光,擁有典型的持續時間30fs和30ps。各種二極管抽運激光器,如基于摻釹或摻鐿的增益媒介,在這種體系中,典型的平均輸出功率在100mW和1w之間。應用先進的色散補償的鈦藍寶石激光器甚至可適用于持續時間小于10fs的脈沖,極限情況下可以達到約5fs。脈沖重復率在大多數情況下為50MHz到500MHz,對于較大的脈沖功率,重復率會變小一些,大概幾兆赫,而一些微型激光器則有幾十兆赫。
 
  光纖激光器:
  各種類型的超快光纖激光器,在大多數情況下也是被動鎖模的,提供的典型脈沖持續時間在50到500fs,重復率10到100MHz,平均功率為幾個毫瓦。大體上,擁有更高的平均功率和脈沖能量的激光器是可行的,如與展寬脈沖光纖激光器或自相似脈沖激光器,或與一個光纖放大器結合。全光纖的解決方案在大規模生產中是相當劃算的,當然,所需的努力是開發出一種光纖產品,高性能和高運行可靠性應能承受各種技術挑戰。
 
  染料激光器:
  鈦藍寶石激光器出現之前,超短脈沖產生領域由染料激光器主導。染料激光器的增益帶寬允許脈沖持續時間為10fs級別,不同的激光染料適用于各種發射波長,且常在可見光譜的范圍內。由于染料激光器一些處理中的缺點,飛秒染料激光器不再經常使用。
 
  半導體激光器:
  一些鎖模二極管激光器可以產生飛秒級別的脈沖。在激光器的直接輸出端,脈沖持續時間通常至少幾百飛秒,但利用外部脈沖壓縮,可以獲得持續時間更短的脈沖。被動鎖模的垂直外腔面發射激光器(VECSELs)也是可能實現的;這種類型的激光器受關注,主要是因為它可以提供一種結合的特點,短脈沖持續時間,脈沖重復率高,時而有很高的平均輸出功率,但是它不適合于很高的脈沖能量。

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