Mga uri ng tunable laser

Ang mga uri ngmaaaring ibagay na laser

Ang aplikasyon ng mga tunable laser ay karaniwang maaaring hatiin sa dalawang pangunahing kategorya: ang una ay kapag ang mga single-line o multi-line fixed-wavelength laser ay hindi makapagbibigay ng kinakailangang isa o higit pang discrete wavelength; Ang isa pang kategorya ay kinabibilangan ng mga sitwasyon kung saan anglaserAng wavelength ay dapat na patuloy na itutok sa panahon ng mga eksperimento o pagsubok, tulad ng spectroscopy at mga eksperimento sa pagtukoy ng bomba.

Maraming uri ng tunable lasers ang maaaring makabuo ng tunable continuous wave (CW), nanosecond, picosecond o femtosecond pulse outputs. Ang mga katangian ng output nito ay natutukoy ng laser gain medium na ginamit. Ang isang pangunahing kinakailangan para sa mga tunable lasers ay ang kakayahan nitong maglabas ng mga laser sa malawak na hanay ng mga wavelength. Maaaring gamitin ang mga espesyal na optical component upang pumili ng mga partikular na wavelength o wavelength band mula sa mga emission band ngmga laser na maaaring ibagayDito ay ipapakilala namin sa iyo ang ilang karaniwang tunable lasers.

Naaayon na CW standing wave laser

Sa konsepto, angNaaayon na CW laseray ang pinakasimpleng arkitektura ng laser. Kasama sa laser na ito ang isang high-reflectivity mirror, isang gain medium at isang output coupling mirror (tingnan ang Figure 1), at maaari itong magbigay ng CW output gamit ang iba't ibang laser gain media. Upang makamit ang tunability, kailangang pumili ng isang gain medium na maaaring sumaklaw sa target na wavelength range.

2. Naaayon na CW ring laser

Matagal nang ginagamit ang mga ring laser upang makamit ang tunable CW output sa pamamagitan ng isang longitudinal mode, na may spectral bandwidth sa kilohertz range. Katulad ng mga standing wave laser, ang mga tunable ring laser ay maaari ring gumamit ng mga dye at titanium sapphire bilang gain media. Ang mga dye ay maaaring magbigay ng napakakitid na lapad ng linya na mas mababa sa 100 kHz, habang ang titanium sapphire ay nag-aalok ng lapad ng linya na mas mababa sa 30 kHz. Ang tuning range ng dye laser ay 550 hanggang 760 nm, at ang sa titanium sapphire laser ay 680 hanggang 1035 nm. Ang mga output ng parehong uri ng laser ay maaaring doblehin ang frequency sa UV band.

3. Mode-locked na mala-tuloy na laser

Para sa maraming aplikasyon, ang tumpak na pagtukoy sa mga katangian ng oras ng output ng laser ay mas mahalaga kaysa sa tumpak na pagtukoy sa enerhiya. Sa katunayan, ang pagkamit ng maiikling optical pulse ay nangangailangan ng isang cavity configuration na may maraming longitudinal mode na sabay-sabay na nagre-resonate. Kapag ang mga cyclic longitudinal mode na ito ay may nakapirming phase relationship sa loob ng laser cavity, ang laser ay magiging mode-locked. Ito ay magbibigay-daan sa isang pulse na mag-oscillate sa loob ng cavity, kung saan ang period nito ay tinutukoy ng haba ng laser cavity. Ang aktibong mode-locking ay maaaring makamit gamit ang isangmodulator na akusto-optiko(AOM), o passive mode-locking ay maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng isang Kerr lens.

4. Napakabilis na ytterbium laser

Bagama't malawak ang praktikalidad ng mga titanium sapphire laser, ang ilang mga eksperimento sa biological imaging ay nangangailangan ng mas mahahabang wavelength. Ang isang tipikal na proseso ng pagsipsip ng dalawang-photon ay pinapagana ng mga photon na may wavelength na 900 nm. Dahil ang mas mahahabang wavelength ay nangangahulugan ng mas kaunting scattering, ang mas mahahabang wavelength ng excitation ay maaaring mas epektibong magtulak ng mga eksperimento sa biology na nangangailangan ng mas malalim na lalim ng imaging.

Sa kasalukuyan, ang mga tunable laser ay inilapat na sa maraming mahahalagang larangan, mula sa pangunahing siyentipikong pananaliksik hanggang sa paggawa ng laser at agham sa buhay at kalusugan. Ang kasalukuyang saklaw ng teknolohiya ay napakalawak, simula sa mga simpleng CW tunable system, na ang makitid na linewidth ay maaaring gamitin para sa high-resolution spectroscopy, molecular at atomic capture, at mga eksperimento sa quantum optics, na nagbibigay ng mahahalagang impormasyon para sa mga modernong mananaliksik. Ang mga tagagawa ng laser ngayon ay nag-aalok ng mga one-stop solution, na nagbibigay ng laser output na sumasaklaw sa mahigit 300 nm sa loob ng nanojoule energy range. Ang mas kumplikadong mga sistema ay sumasaklaw sa kahanga-hangang malawak na spectral range na 200 hanggang 20,000 nm sa microjoule at millijoule energy range.