لیزرهای تیتانیوم یاقوت کبود

ساخت لیزرهای Ti: یاقوت کبود

Ti: لیزرهای یاقوت کبود به روشهای مشابه دیگر لیزرهای حالت جامد ساخته می شوند: با کریستال Ti: یاقوت کبود ، معمولاً بین دو آینه منحنی برای تشکیل کانونی محکم در کریستال ، با نور پمپ از طریق یک یا دو مورد از آن تزریق می شود آینه های دو رنگ ، و برخی از اجزای اضافی مانند آینه ها و احتمالاً عناصر نوری برای تنظیم طول موج و / یا تولید پالس فوق کوتاه (زیر را ببینید). کریستال لیزر معمولاً بسیار کوچک است ، به طور معمول طول مسیر نوری فقط چند میلی متر برای پمپ و تابش لیزر دارد. پمپاژ پایان به جای پمپاژ کناری معمولاً برای به دست آوردن شدت پمپ بالا لازم است.

  

همانطور که در بالا توضیح داده شد ، درک پمپاژ دیود چالش برانگیز است زیرا قدرت بالا و کیفیت پرتو بالا مورد نیاز از منبع پمپ در یک طول موج تا حدودی ناخوشایند است. بنابراین ، اغلب به لیزرهای حالت جامد دو برابر با فرکانس به عنوان منابع پمپ نیاز است. با این حال ، در مورد لیزرهای Ti: پمپاژ دیود نیز پیشرفت قابل توجهی حاصل شده است.

تولید نبض

پالس های فوق کوتاه از Ti: لیزرهای یاقوت کبود را می توان با قفل کردن حالت غیرفعال ، معمولاً به صورت قفل حالت لنز Kerr (KLM) تولید کرد. ترکیب با SESAM امکان شروع خودکار و مطمئن فرآیند تولید پالس را فراهم می کند. مدت زمان پالس در حدود 100 fs به راحتی حاصل می شود و برای دستگاه های تجاری معمول است. با این حال ، حتی مدت زمان پالس در حدود 10 fs برای دستگاه های تجاری امکان پذیر است ، و کوتاه ترین پالس های به دست آمده در آزمایشگاه های تحقیقاتی دارای مدت زمان حدود 5.5 fs  هستند. برای چنین عملکرد بالا ، ارائه جبران پراکندگی بسیار دقیق به عنوان مثال ضروری است. با آینه های دوقلو.

توان خروجی معمول لیزرهای Ti: قفل شده حالت: از 0.3-1 وات هستند ، در حالی که نسخه های موج پیوسته گاهی چندین وات تولید می کنند. میزان تکرار پالس معمول 80 مگاهرتز است ، اما دستگاه هایی با نرخ تکرار چند گیگاهرتز نیز به صورت تجاری در دسترس هستند که می توانند به عنوان مثال استفاده شوند. به عنوان منابع شانه فرکانس. برای اندازه گیری فرکانس نوری ، لیزرهای Ti: یاقوت کبود با طیف نوری ultrabroad (اکتاو دهانه)  بسیار مهم هستند.

اگر شرایط از نظر طول پالس و توان خروجی کمتر باشد ، لیزرهای Ti: یاقوت کبود ممکن است با لیزرهای Cr: LiSAF یا Cr: LiCAF جایگزین شوند ، لیزرهایی که می توانند در طول موج های طولانی تر (قرمز) پمپ شوند ، جایی که دیودهای لیزر به راحتی در دسترس هستند . در موارد دیگر ممکن است از لیزرهای الیافی استفاده شود.

Ti: یاقوت کبود همچنین برای تقویت کننده های چند گذر و تقویت کننده های احیا نیز استفاده می شود. به خصوص با تقویت پالس جیرجیرک ، چنین دستگاه هایی می توانند به قدرت اوج خروجی عظیم چندین تراوات ، یا در تاسیسات بزرگ حتی پتاوات برسند. چنین قدرت های عظیمی برای اپتیک غیرخطی در یک رژیم افراطی جالب توجه است ، به عنوان مثال برای تولید هارمونیک بالا ، بلکه همچنین برای تحقیقات همجوشی هسته ای.

تبدیل فرکانس

از تبدیل فرکانس غیر خطی می توان برای گسترش بیشتر دامنه طول موج های انتشار سیستم لیزر Ti: یاقوت کبود استفاده کرد. ساده ترین امکان دو برابر شدن فرکانس برای دسترسی به منطقه طیفی آبی ، فرابنفش و سبز است. روش دیگر پمپاژ یک نوسانگر پارامتری نوری است که دامنه تنظیم گسترده ای را در منطقه طیفی مادون قرمز نزدیک یا میانه ارائه می دهد. برای تنظیم OPO ، معمولاً تنظیم طول موج Ti: یاقوت کبود ، به جای مثال کافی است. تنظیم خود OPO ، به عنوان مثال با تأثیر فعال بر شرایط تطبیق فاز.