لیزر پیکوثانیه

لیزر پیکوثانیه لیزری است که پالس های نوری را با مدت زمان بین 1 ps و (معمولاً) ده ها پیکوثانیه منتشر می کند. بنابراین به دسته لیزرهای فوق سریع یا لیزرهای پالس فوق کوتاه نیز تعلق دارد.

گاهی اوقات ، سایر منابع مبتنی بر لیزر برای پالس های پیکو ثانیه - به عنوان مثال OPO های پمپ شده همزمان - لیزرهای پیکسا ثانیه نیز نامیده می شوند ، حتی اگر دقیقاً بدون لیزر باشند.

انواع مختلف لیزر می تواند پالس های پیک ثانیه ایجاد کند ، سایر پارامترهای عملکرد در دامنه های مختلف متفاوت هستند:

متداول ترین منابع لیزرهای فله حالت جامد فعال یا غیرفعال هستند. این می تواند پالس های فوق العاده کوتاه (با دگرگونی محدود و کم صدا) با سرعت تکرار پالس متغیر از چند مگا هرتز تا بیش از 100 گیگاهرتز را ارائه دهد. به عنوان مثال ، لیزر Nd: YAG یا وانادات با حالت غیر فعال قفل شده می تواند به راحتی تولید کند. پالس های 10 PS با توان خروجی چند وات و لیزرهای دیسک نازک می توانند ده ها وات با پالس های کوتاه تر تولید کنند.

لیزرهای فیبر قفل شده حالت می توانند طیف گسترده ای از نرخ تکرار را از چند مگا هرتز تا بیش از 100 گیگاهرتز (با قفل کردن حالت هارمونیک) پوشش دهند. به خصوص با سیستم های MOPA یا MOFA ، توان خروجی متوسط ​​بسیار بالا امکان پذیر است. کیفیت پالس از چنین منابعی متفاوت است. به عنوان مثال ، پالس ها ممکن است به پهنای باند محدود باشند یا نباشند.

نرخ تکرار کمتر با یک انتخابگر پالس اضافی امکان پذیر است و همچنین امکان تقویت انرژی پالس بالاتر را فراهم می کند. با یک تقویت کننده احیا ، احتمالاً با استفاده از تقویت کننده نبض جیرجیر. تخلیه حفره لیزر حالت قفل شده گزینه دیگری است.

دیودهای لیزری را می توان برای تولید پالس پیکو ثانیه قفل کرد (لیزرهای دیود قفل شده حالت). این منجر به منابع فشرده با میزان تکرار پالس معمول بین 1 گیگاهرتز و صدها گیگا هرتز می شود. با این حال ، انرژی پالس به شدت محدود است و کیفیت پالس همیشه بالا نیست.

دیودهای لیزر را می توان با الکترونیکی که دقیقاً طراحی شده است ، برای افزایش مدت زمان نبض کمتر از 1 ns ، حتی گاهی کمتر از 100 ps ، تغییر بهره داد. این امر منجر به منابع بسیار فشرده و بالقوه ارزان می شود و یک مزیت دیگر این است که سرعت تکرار پالس به راحتی از طریق وسایل الکترونیکی درایور در محدوده بسیار گسترده ای متفاوت است. به مقاله لیزرهای دیود پیکو ثانیه مراجعه کنید.

اگرچه لیزرهای Q-switched به طور معمول پالس های نانو ثانیه تولید می کنند ، لیزرهای ریز تراشه Q-switched می توانند به مدت زمان کمتر از 100 ps برسند.

منابع عجیب و غریب پالس های پیکو ثانیه لیزرهای الکترون آزاد هستند که می توانند انرژی پالس بالا را حتی در مناطق با طول موج شدید تأمین کنند.