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      技術(shù)文章

      飛秒激光器在實(shí)際應(yīng)用中有以下4大類(lèi)型

      技術(shù)文章
        飛秒激光器是可以發(fā)射光脈沖持續(xù)時(shí)間小于1ps(→超短脈沖)光脈沖的激光器,也就是說(shuō)是在飛秒時(shí)間域內(nèi)(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(lèi)中。對(duì)于產(chǎn)生這種短脈沖,常常用到一種叫做被動(dòng)模式鎖定的技術(shù)。
       

       

        飛秒激光器的類(lèi)型:
        固體激光器:
        被動(dòng)鎖模的固體激光器能發(fā)出高質(zhì)量的超短脈沖激光,擁有典型的持續(xù)時(shí)間30fs和30ps。各種二極管抽運(yùn)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(yīng)用先進(jìn)的色散補(bǔ)償?shù)拟佀{(lán)寶石激光器甚至可適用于持續(xù)時(shí)間小于10fs的脈沖,極限情況下可以達(dá)到約5fs。脈沖重復(fù)率在大多數(shù)情況下為50MHz到500MHz,對(duì)于較大的脈沖功率,重復(fù)率會(huì)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(lèi)型的超快光纖激光器,在大多數(shù)情況下也是被動(dòng)鎖模的,提供的典型脈沖持續(xù)時(shí)間在50到500fs,重復(fù)率10到100MHz,平均功率為幾個(gè)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(gè)光纖放大器結(jié)合。全光纖的解決方案在大規(guī)模生產(chǎn)中是相當(dāng)劃算的,當(dāng)然,所需的努力是開(kāi)發(fā)出一種光纖產(chǎn)品,高性能和高運(yùn)行可靠性應(yīng)能承受各種技術(shù)挑戰(zhàn)。
       
        染料激光器:
        鈦藍(lán)寶石激光器出現(xiàn)之前,超短脈沖產(chǎn)生領(lǐng)域由染料激光器主導(dǎo)。染料激光器的增益帶寬允許脈沖持續(xù)時(shí)間為10fs級(jí)別,不同的激光染料適用于各種發(fā)射波長(zhǎng),且常在可見(jiàn)光譜的范圍內(nèi)。由于染料激光器一些處理中的缺點(diǎn),飛秒染料激光器不再經(jīng)常使用。
       
        半導(dǎo)體激光器:
        一些鎖模二極管激光器可以產(chǎn)生飛秒級(jí)別的脈沖。在激光器的直接輸出端,脈沖持續(xù)時(shí)間通常至少幾百飛秒,但利用外部脈沖壓縮,可以獲得持續(xù)時(shí)間更短的脈沖。被動(dòng)鎖模的垂直外腔面發(fā)射激光器(VECSELs)也是可能實(shí)現(xiàn)的;這種類(lèi)型的激光器受關(guān)注,主要是因?yàn)樗梢蕴峁┮环N結(jié)合的特點(diǎn),短脈沖持續(xù)時(shí)間,脈沖重復(fù)率高,時(shí)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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