A típusokhangolható lézer
A hangolható lézerek alkalmazása általában két fő kategóriába sorolható: az egyik, amikor az egy- vagy többvonalas, fix hullámhosszú lézerek nem tudják biztosítani a szükséges egy vagy több diszkrét hullámhosszt; a másik kategória olyan helyzeteket foglal magában, amikor alézerA hullámhosszt folyamatosan hangolni kell kísérletek vagy tesztek, például spektroszkópiai és pumpadetektálási kísérletek során.
Sokféle hangolható lézer képes hangolható folytonos hullámú (CW), nanoszekundumos, pikoszekundumos vagy femtoszekundumos impulzuskimeneteket generálni. Kimeneti jellemzőiket a használt lézererősítő közeg határozza meg. A hangolható lézerek alapvető követelménye, hogy széles hullámhossztartományban tudjanak lézereket kibocsátani. Speciális optikai alkatrészek segítségével kiválaszthatók bizonyos hullámhosszak vagy hullámhosszsávok a lézer emissziós sávjaiból.hangolható lézerekItt bemutatunk néhány elterjedt hangolható lézert.
Hangolható folyamatos állóhullámú lézer
Fogalmilag aHangolható folyamatos lézera legegyszerűbb lézerarchitektúra. Ez a lézer egy nagy fényvisszaverő képességű tükröt, egy erősítőközeget és egy kimeneti csatolótükröt tartalmaz (lásd az 1. ábrát), és különféle lézererősítő közegek használatával képes folyamatos (CW) kimenetet biztosítani. A hangolhatóság eléréséhez olyan erősítőközeget kell választani, amely lefedi a cél hullámhossz-tartományt.
2. Hangolható folyamatos gyűrűlézer
A gyűrűlézereket régóta használják hangolható folytonos hullámú (CW) kimenet elérésére egyetlen longitudinális móduson keresztül, kilohertz tartományban lévő spektrális sávszélességgel. Az állóhullámú lézerekhez hasonlóan a hangolható gyűrűlézerek festékeket és titán-zafírt is használhatnak erősítőközegként. A festékek rendkívül keskeny, 100 kHz-nél kisebb vonalszélességet biztosíthatnak, míg a titán-zafír 30 kHz-nél kisebb vonalszélességet kínál. A festéklézer hangolási tartománya 550-760 nm, a titán-zafírlézeré pedig 680-1035 nm. Mindkét típusú lézer kimenete frekvencia-duplázható az UV-sávra.
3. Móduskapcsolt kvázifolyamatos lézer
Sok alkalmazásnál a lézerkimenet időbeli karakterisztikájának pontos meghatározása fontosabb, mint az energia pontos meghatározása. Valójában a rövid optikai impulzusok eléréséhez olyan üregkonfigurációra van szükség, amelyben számos longitudinális módus rezonál egyszerre. Amikor ezek a ciklikus longitudinális módusok rögzített fázisviszonyban állnak a lézerüregen belül, a lézer módusrögzítést végez. Ez lehetővé teszi, hogy egyetlen impulzus oszcilláljon az üregben, amelynek periódusát a lézerüreg hossza határozza meg. Az aktív módusrögzítés egyakusztooptikai modulátor(AOM), vagy passzív módzárás Kerr-lencsén keresztül valósítható meg.
4. Ultragyors itterbium lézer
Bár a titán-zafír lézerek széleskörű gyakorlati alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek, egyes biológiai képalkotó kísérletekhez hosszabb hullámhosszak szükségesek. Egy tipikus kétfotonos abszorpciós folyamatot 900 nm hullámhosszú fotonok gerjesztenek. Mivel a hosszabb hullámhosszak kevesebb szóródást jelentenek, a hosszabb gerjesztési hullámhosszak hatékonyabban tudják elősegíteni azokat a biológiai kísérleteket, amelyek mélyebb képalkotást igényelnek.
Napjainkban a hangolható lézereket számos fontos területen alkalmazzák, az alapkutatástól a lézergyártáson át az élet- és egészségtudományokig. A jelenleg elérhető technológiai kínálat igen széles, kezdve az egyszerű folyamatos hangolható rendszerektől, amelyek keskeny vonalszélessége nagy felbontású spektroszkópiához, molekuláris és atomi befogáshoz, valamint kvantumplaktikai kísérletekhez használható, kulcsfontosságú információkat szolgáltatva a modern kutatók számára. A mai lézergyártók egyablakos megoldásokat kínálnak, több mint 300 nm-es lézerteljesítményt biztosítva a nanojoule energiatartományban. A bonyolultabb rendszerek lenyűgözően széles, 200 és 20 000 nm közötti spektrális tartományt ölelnek fel a mikrojoule és millijoule energiatartományban.
Közzététel ideje: 2025. augusztus 12.