Apa itu laser ultra cepat?

A. Konsep laser ultra cepat

Laser ultrafast biasanya merujuk pada laser mode-locked yang digunakan untuk memancarkan pulsa ultra-pendek, misalnya, pulsa dengan durasi femtosekon atau pikosekon. Nama yang lebih akurat adalah laser pulsa ultrashort. Laser pulsa ultrashort hampir selalu merupakan laser mode-locked, tetapi efek gain switching juga dapat menghasilkan pulsa ultrashort.

B. Jenis laser ultra cepat

1. Laser titanium-safir, biasanya dengan lensa Kerr mode-locked, dapat menghasilkan pulsa sesingkat sekitar 5 fs. Daya keluaran rata-ratanya biasanya beberapa ratus miliwatt, dengan laju pengulangan pulsa sekitar 80 MHz dan puluhan femtodetik atau kurang, serta durasi pulsa puluhan femtodetik atau kurang, menghasilkan daya puncak yang sangat tinggi. Namun, laser titanium-safir membutuhkan cahaya pemompaan dari beberapa laser cahaya hijau, yang membuatnya lebih kompleks dan mahal.

2. Terdapat berbagai laser yang dipompa dioda berdasarkan, misalnya, kristal laser yang didoping iterbium (kristal atau kaca) atau kristal laser yang didoping kromium, yang biasanya menggunakan penguncian mode pasif SESAM. Meskipun durasi pulsa laser yang dipompa dioda tidak sesingkat durasi pulsa laser titanium-safir, laser yang dipompa dioda dapat mencakup wilayah parameter yang luas dalam hal durasi pulsa, laju pengulangan pulsa, dan daya rata-rata (lihat di bawah).

3. Laser serat berbasis serat kaca yang didoping dengan unsur tanah jarang juga dapat dikunci mode secara pasif, misalnya, menggunakan rotasi polarisasi nonlinier atau SESAM. Laser ini lebih terbatas dibandingkan laser massal dalam hal daya rata-rata, terutama daya puncak, tetapi dapat dengan mudah dikombinasikan dengan penguat serat. Artikel tentang laser serat yang dikunci mode memberikan detail lebih lanjut.

(4) Laser dioda mode-locked dapat berupa perangkat integral atau laser dioda rongga eksternal, dan dapat berupa mode-locked aktif, pasif, atau campuran. Biasanya, laser dioda mode-locked beroperasi pada tingkat pengulangan pulsa yang tinggi (beberapa ribu megahertz) pada energi pulsa yang sedang.

Osilator laser ultra cepat dapat menjadi bagian dari sistem laser ultra cepat, yang juga dapat mencakup penguat ultra cepat (seperti penguat serat optik) untuk meningkatkan daya puncak dan daya keluaran rata-rata.