皮秒激光器

2021-02-23 13:40:19 浏览:397

定义

输出脉冲脉宽为皮秒量级的激光器。

皮秒激光器通产指的是发射的脉冲的脉宽为1ps到几十ps的激光器。它属于超快激光器或超短脉冲激光器。

有多种类型的激光器可以产生皮秒脉冲:

1、最常见的是主动或被动锁模的固体激光器。这些激光器可以提供非常高质量(变换极限且低噪音)的超短脉冲,其脉冲重复频率通产在几MHz到100GHz之间。例如,一个被动锁模的Nd:YAG或钒酸盐激光器可以容易地产生如10-ps的具有数瓦功率的脉冲,而薄型激光器则可以产生更短的具有几十瓦平均功率的脉冲。

2、锁模光纤激光器也可以输出皮秒激光,其重复频率可以从几MHz到100GHz(谐波锁模)之间。当利用主振荡光纤放大器结构是,其输出的平均功率将会是非常高的。锁模光纤激光器输出的脉冲质量差别很大,例如,其脉冲可能是也可能不是带宽极限脉冲。

3、更低重复频率的激光器则可以通过附加脉冲选择器(pulse picker)实现。这种激光器可以再生放大器进行啁啾脉冲放大,从而获得更高脉冲能量的激光。具有倾斜腔的锁模激光器则是另一种可行选择。

4、激光二极管的锁模可以产生皮秒脉冲。这可以实现非常紧凑且低成本的皮秒脉冲源,其重复频率通常在1GHz到100GHz之间。但是这种脉冲的脉冲能量受到严格的限制,且脉冲质量并不是很高。

5、利用精心设计的电学装置对激光二极管进行增益开关也可以实现脉宽低于1ns的脉冲,有时其脉宽甚至可以小于100ps。通过这种方法可以实现非常紧凑且廉价的光源,这种方法的另一个优点是可以通过电学装置可以很容易的使得脉冲的重复频率在很宽的范围内发生变化。

6、调Q激光器通常会产生纳秒脉冲,但是调Q的微片激光器可以产生脉宽低于100 ps的脉冲。

7、皮秒脉冲的一种奇特来源是自由电子激光器,它甚至可以在特殊的波长区域提供高脉冲能量的皮秒脉冲。

与飞秒激光器相比,皮秒激光光源通常更为经济实惠。在应用中,如微加工中,皮秒激光器的性能与飞秒激光器相当。

参阅:锁模激光器、锁模、超快激光器、飞秒激光器、超短脉冲、纳秒激光器、固体激光器、锁模光纤激光器

脉冲

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