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技術文章

飛秒鐳射器在實際應用中有以下4大型別

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  飛秒鐳射器是可以發射光脈衝持續時間小於1ps(→超短脈衝)光脈衝的鐳射器◕✘·▩₪,也就是說是在飛秒時間域內(1fs=10-15s)↟◕·。因此這種鐳射器也被歸於超快鐳射器或超短脈衝鐳射器的分類中↟◕·。對於產生這種短脈衝◕✘·▩₪,常常用到一種叫做被動模式鎖定的技術↟◕·。
 

 

  飛秒鐳射器的型別▩•↟:
  固體鐳射器▩•↟:
  被動鎖模的固體鐳射器能發出高質量的超短脈衝鐳射◕✘·▩₪,擁有典型的持續時間30fs和30ps↟◕·。各種二極體抽運鐳射器◕✘·▩₪,如基於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↟◕·。應用先進的色散補償的鈦藍寶石鐳射器甚至可適用於持續時間小於10fs的脈衝◕✘·▩₪,極限情況下可以達到約5fs↟◕·。脈衝重複率在大多數情況下為50MHz到500MHz◕✘·▩₪,對於較大的脈衝功率◕✘·▩₪,重複率會變小一些◕✘·▩₪,大概幾兆赫◕✘·▩₪,而一些微型鐳射器則有幾十兆赫↟◕·。
 
  光纖鐳射器▩•↟:
  各種型別的超快光纖鐳射器◕✘·▩₪,在大多數情況下也是被動鎖模的◕✘·▩₪,提供的典型脈衝持續時間在50到500fs◕✘·▩₪,重複率10到100MHz◕✘·▩₪,平均功率為幾個毫瓦↟◕·。大體上◕✘·▩₪,擁有更高的平均功率和脈衝能量的鐳射器是可行的◕✘·▩₪,如與展寬脈衝光纖鐳射器或自相似脈衝鐳射器◕✘·▩₪,或與一個光纖放大器結合↟◕·。全光纖的解決方案在大規模生產中是相當划算的◕✘·▩₪,當然◕✘·▩₪,所需的努力是開發出一種光纖產品◕✘·▩₪,高效能和高執行可靠性應能承受各種技術挑戰↟◕·。
 
  染料鐳射器▩•↟:
  鈦藍寶石鐳射器出現之前◕✘·▩₪,超短脈衝產生領域由染料鐳射器主導↟◕·。染料鐳射器的增益頻寬允許脈衝持續時間為10fs級別◕✘·▩₪,不同的鐳射染料適用於各種發射波長◕✘·▩₪,且常在可見光譜的範圍內↟◕·。由於染料鐳射器一些處理中的缺點◕✘·▩₪,飛秒染料鐳射器不再經常使用↟◕·。
 
  半導體鐳射器▩•↟:
  一些鎖模二極體鐳射器可以產生飛秒級別的脈衝↟◕·。在鐳射器的直接輸出端◕✘·▩₪,脈衝持續時間通常至少幾百飛秒◕✘·▩₪,但利用外部脈衝壓縮◕✘·▩₪,可以獲得持續時間更短的脈衝↟◕·。被動鎖模的垂直外腔面發射鐳射器(VECSELs)也是可能實現的;這種型別的鐳射器受關注◕✘·▩₪,主要是因為它可以提供一種結合的特點◕✘·▩₪,短脈衝持續時間◕✘·▩₪,脈衝重複率高◕✘·▩₪,時而有很高的平均輸出功率◕✘·▩₪,但是它不適合於很高的脈衝能量↟◕·。
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