अल्ट्राफास्ट लेजर क्या है?

A. अल्ट्राफास्ट लेजर की अवधारणा

अल्ट्राफास्ट लेजर आमतौर पर मोड-लॉक्ड लेजर को संदर्भित करते हैं जिनका उपयोग अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स उत्सर्जित करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, फेमटोसेकंड या पिकोसेकंड अवधि के पल्स। एक अधिक सटीक नाम अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेजर होगा। अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेजर लगभग मोड-लॉक्ड लेजर हैं, लेकिन लाभ स्विचिंग प्रभाव अल्ट्राशॉर्ट पल्स भी उत्पन्न कर सकता है।

B. अल्ट्राफास्ट लेजर का प्रकार

1. Ti-sapphire लेज़र, आमतौर पर केर लेंस मोड-लॉक, लगभग 5 fs अवधि के रूप में कम पल्स का उत्पादन कर सकते हैं। उनकी औसत आउटपुट शक्ति आम तौर पर कुछ सौ मिलीवाट होती है, जिसमें पल्स पुनरावृत्ति दर, मान लीजिए, 80 मेगाहर्ट्ज और दसियों फेमटोसेकंड या उससे कम होती है, और पल्स अवधि दसियों फेमटोसेकंड या उससे कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक उच्च शिखर शक्ति होती है। लेकिन टाइटेनियम-सैफायर लेज़र को कुछ ग्रीन-लाइट लेज़र से प्रकाश पंप करने की आवश्यकता होती है, जो उन्हें अधिक जटिल और महंगा बनाता है।

2. उदाहरण के लिए, यटरबियम-डोप्ड (क्रिस्टल या ग्लास) या क्रोमियम-डोप्ड लेजर क्रिस्टल पर आधारित विभिन्न डायोड-पंप लेजर हैं, जो आमतौर पर SESAM पैसिव मोड-लॉकिंग का उपयोग करते हैं। हालाँकि डायोड-पंप लेजर की पल्स अवधि टाइटेनियम-नीलम लेजर की पल्स अवधि जितनी छोटी नहीं होती है, डायोड-पंप लेजर पल्स अवधि, पल्स पुनरावृत्ति दर और औसत शक्ति (नीचे देखें) के संदर्भ में एक विस्तृत पैरामीटर क्षेत्र को कवर कर सकते हैं।

3. दुर्लभ पृथ्वी तत्वों से डोप किए गए ग्लास फाइबर पर आधारित फाइबर लेजर भी निष्क्रिय रूप से मोड-लॉक किए जा सकते हैं, उदाहरण के लिए, नॉनलाइनियर पोलराइजेशन रोटेशन या SESAM का उपयोग करके। वे औसत शक्ति, विशेष रूप से पीक पावर के मामले में बल्क लेजर की तुलना में अधिक सीमित हैं, लेकिन उन्हें फाइबर एम्पलीफायरों के साथ आसानी से जोड़ा जा सकता है। मोड-लॉक किए गए फाइबर लेजर पर लेख अधिक विवरण देता है।

(4) मोड-लॉक डायोड लेजर इंटीग्रल डिवाइस या एक्सटर्नल कैविटी डायोड लेजर हो सकते हैं, और सक्रिय, निष्क्रिय या मिश्रित मोड-लॉक हो सकते हैं। आम तौर पर, मोड-लॉक डायोड लेजर मध्यम पल्स ऊर्जा पर उच्च (कई हज़ार मेगाहर्ट्ज़) पल्स पुनरावृत्ति दर पर काम करते हैं।

अल्ट्राफास्ट लेजर ऑसिलेटर्स अल्ट्राफास्ट लेजर प्रणालियों का हिस्सा हो सकते हैं, जिसमें अधिकतम शक्ति और औसत आउटपुट शक्ति बढ़ाने के लिए अल्ट्राफास्ट एम्पलीफायर (जैसे फाइबर ऑप्टिक एम्पलीफायर) भी शामिल हो सकता है।