Ultrafast Lazerler

Ultra hızlı lazerler terimi farklı türde lazerler ve lazer sistemleri için kullanılır:

Ultra kısa darbeler, yani femtosaniye veya pikosaniye süren ışık darbeleri yayan mod kilitli lazerler vardır: çoğunlukla 100 ps'nin altında, hatta sıklıkla 100 fs'nin çok altında. Bunlar neredeyse her zaman mod kilitli lazerlerdir; kazanç anahtarlama aynı zamanda pikosaniye alanında ultra kısa darbeler de sağlayabilir. Ultra hızlı lazerlerin tipik darbe tekrarlama oranları 100 MHz düzeyindedir, ancak yalnızca birkaç megahertz veya birçok gigahertz olması da mümkündür.
Bazı durumlarda, daha düşük bir darbe tekrarlama hızında (örneğin 100 MHz yerine 1 MHz) daha yüksek darbe enerjisine sahip darbe dizileri elde etmek için mod kilitli bir lazere boşluk boşaltma kullanılır.
Bu terim aynı zamanda ultra hızlı bir lazer ve bir tür darbe amplifikatöründen oluşan ultra hızlı lazer sistemleri için de kullanılır. Bazı durumlarda, mod kilitli bir lazerin yüksek tekrarlama oranlı darbe dizisi, daha yüksek bir güç seviyesine yükseltilir ve darbe enerjisini ortalama güç kadar yükseltir. Diğer durumlarda, darbe tekrarlama oranı bir darbe toplayıcıyla büyük ölçüde veya hatta önemli ölçüde azaltılır. Amplifikasyonla elde edilebilecek darbe enerjisi bu durumda çok daha yüksek olabilir; aşırı durumlarda, birden fazla joule'dür ve tepe gücü son derece yüksek olabilir (terawatt ve hatta petawatt bölgesinde).

Ultra Hızlı Lazer Türleri
Ultra hızlı lazerlerin (amplifikatörsüz) en önemli türleri aşağıda kısaca listelenmiştir:

Genellikle Kerr lens modu kilitli olan titanyum-safir lazerler, yaklaşık 5 fs'ye kadar süren en kısa darbeleri üretebilir. Tipik olarak yüzlerce miliwattlık ortalama çıkış güçleri ve örn. 80 MHz ve onlarca femtosaniye veya daha kısa bir darbe süresi, muazzam bir tepe gücüne yol açar. Ne yazık ki, Ti:safir lazerler bazı yeşil lazerlerden yoğun pompa ışığı gerektirir, bu da onları daha karmaşık ve pahalı hale getirir.
Örneğin, iterbiyum katkılı (kristaller veya camlar) veya krom katkılı lazer kristallerine dayanan çeşitli mod kilitli diyot pompalı toplu lazerler vardır. Genellikle yarı iletken doyurulabilir bir soğurucu olan SESAM ile pasif olarak mod kilitlenirler. Atım süreleri Ti:safir lazerlerle mümkün olduğu kadar kısa olmasa da, atım süresi, atım tekrarlama oranı ve ortalama güç açısından geniş parametre bölgelerini kapsayan diyot pompalı ultra hızlı lazerler mevcuttur (aşağıya bakın).
Nadir toprak katkılı cam elyaflara dayanan fiber lazerler aynı zamanda pasif olarak modla kilitlenebilir; doğrusal olmayan polarizasyon rotasyonu veya bir SESAM kullanarak. Fiberin doğrusal olmaması nedeniyle, ortalama güç ve özellikle tepe gücü açısından toplu lazerlerden daha sınırlıdırlar, ancak uygun bir şekilde bir fiber amplifikatörle birleştirilebilirler. Mod kilitli fiber lazerlerle ilgili makale daha fazla ayrıntı veriyor.

Mod kilitli boya lazerleri, özellikle alışılmadık dalga boyu bölgelerinde ayarlanabilir lazerler olarak bazen hala kullanılmaktadır. Ancak bunların yerini çoğunlukla katı hal lazerleri almıştır.
Mod kilitli diyot lazerler, monolitik cihazlar veya harici boşluklu diyot lazerler olabilir ve aktif, pasif veya hibrit mod kilitli olabilir. Tipik olarak mod kilitli diyot lazerler, orta düzeyde darbe enerjisiyle yüksek (çoklu gigahertz) darbe tekrarlama hızlarında çalışır ve fiber optik iletişimde kullanılır.

Ultra Hızlı (Ultrafast) Lazerler konusunda dünyadaki lider firmalar temsilciliğini yapmaktayız.