什么是超快激光器？

一、超快激光器的概念

超快激光器通常指用于發(fā)射超短脈沖的鎖模激光器，例如，持續(xù)時間為飛秒或皮秒的脈沖。更精確的叫法應(yīng)為超短脈沖激光器。而超短脈沖激光器幾乎都是鎖模激光器，然而增益開關(guān)效應(yīng)也可以產(chǎn)生超短脈沖。

二、超快激光器的種類

1.鈦-藍寶石激光器，通常是克爾透鏡鎖模，最短可以產(chǎn)生持續(xù)時間低至約5 fs的脈沖。它們的平均輸出功率通常為幾百毫瓦，帶有例如80MHz的脈沖重復(fù)頻率和幾十飛秒或更短，脈沖持續(xù)時間為幾十飛秒或更短，導(dǎo)致一個極大的峰值功率。但鈦-藍寶石激光器需要來自一些綠光激光器的泵浦光，這使得它們更加復(fù)雜和昂貴。

2.存在各種基于例如摻鐿(晶體或玻璃)或摻鉻的激光晶體的二極管泵浦激光器，它們通常使用SESAM被動鎖模。盡管二極管泵浦激光器的脈沖持續(xù)時間并不如鈦-藍寶石激光器的脈沖持續(xù)時間那樣短，但二極管泵浦激光器在脈沖持續(xù)時間、脈沖重復(fù)率和平均功率(見下文)等方面都能覆蓋很寬的參數(shù)區(qū)域。

3.基于摻雜稀土元素的玻璃光纖的光纖激光器也可以是被動鎖模的，例如，使用非線性偏振旋轉(zhuǎn)或SESAM。在平均功率，特別是峰值功率方面，它們比體激光器更受限制，但可以方便地與光纖放大器組合。關(guān)于鎖模光纖激光器的文章給出了更多的細節(jié)。

4.鎖模二極管激光器可以是整體器件或外腔二極管激光器，并且可以是主動的，被動的或混合鎖模。通常，鎖模二極管激光器以適中的脈沖能量在高的(數(shù)千兆赫茲)脈沖重復(fù)率下工作。

超快激光振蕩器可以是超快激光系統(tǒng)的一部分，其也可以包括一個超快放大器(例如光纖放大器)，以增加峰值功率和平均輸出功率。

審核編輯 黃宇