Els tipus delàser sintonitzable
L'aplicació dels làsers sintonitzables generalment es pot dividir en dues categories principals: una és quan els làsers de longitud d'ona fixa d'una sola línia o multilínia no poden proporcionar la o més longituds d'ona discretes necessàries; una altra categoria implica situacions en quèlàserLa longitud d'ona s'ha d'ajustar contínuament durant els experiments o proves, com ara l'espectroscòpia i els experiments de detecció amb bombament.
Molts tipus de làsers sintonitzables poden generar sortides d'impulsos sintonitzables d'ona contínua (CW), nanosegons, picosegons o femtosegons. Les seves característiques de sortida estan determinades pel medi de guany làser utilitzat. Un requisit bàsic per als làsers sintonitzables és que puguin emetre làsers en una àmplia gamma de longituds d'ona. Es poden utilitzar components òptics especials per seleccionar longituds d'ona o bandes de longitud d'ona específiques de les bandes d'emissió delàsers sintonitzablesAquí us presentarem diversos làsers sintonitzables comuns.
Làser d'ona estacionària CW sintonitzable
Conceptualment, el/la/els/lesLàser CW sintonitzableés l'arquitectura làser més senzilla. Aquest làser inclou un mirall d'alta reflectivitat, un medi de guany i un mirall d'acoblament de sortida (vegeu la Figura 1), i pot proporcionar una sortida CW utilitzant diversos medis de guany làser. Per aconseguir la sintonització, cal seleccionar un medi de guany que pugui cobrir el rang de longitud d'ona objectiu.
2. Làser d'anell CW sintonitzable
Els làsers d'anell s'han utilitzat durant molt de temps per aconseguir una sortida CW sintonitzable a través d'un únic mode longitudinal, amb un ample de banda espectral en el rang de quilohertzs. De manera similar als làsers d'ona estacionària, els làsers d'anell sintonitzables també poden utilitzar colorants i safir de titani com a medi de guany. Els colorants poden proporcionar una amplada de línia extremadament estreta de menys de 100 kHz, mentre que el safir de titani ofereix una amplada de línia de menys de 30 kHz. El rang d'afinació del làser de colorant és de 550 a 760 nm, i el del làser de safir de titani és de 680 a 1035 nm. Les sortides d'ambdós tipus de làsers es poden duplicar en freqüència a la banda UV.
3. Làser quasicontinu amb mode bloquejat
Per a moltes aplicacions, definir amb precisió les característiques temporals de la sortida del làser és més important que definir amb precisió l'energia. De fet, aconseguir polsos òptics curts requereix una configuració de cavitat amb molts modes longitudinals que ressonin simultàniament. Quan aquests modes longitudinals cíclics tenen una relació de fase fixa dins de la cavitat làser, el làser estarà bloquejat en mode. Això permetrà que un sol pols oscil·li dins de la cavitat, amb el seu període definit per la longitud de la cavitat làser. El bloqueig actiu de mode es pot aconseguir mitjançant unmodulador acustoòptic(AOM), o el bloqueig de mode passiu, es pot realitzar mitjançant una lent de Kerr.
4. Làser d'itterbi ultraràpid
Tot i que els làsers de safir i titani tenen una àmplia pràctica, alguns experiments d'imatge biològica requereixen longituds d'ona més llargues. Un procés típic d'absorció de dos fotons s'excita amb fotons amb una longitud d'ona de 900 nm. Com que les longituds d'ona més llargues signifiquen menys dispersió, les longituds d'ona d'excitació més llargues poden impulsar de manera més eficaç els experiments biològics que requereixen una profunditat d'imatge més profunda.
Avui dia, els làsers sintonitzables s'han aplicat en molts camps importants, des de la recerca científica bàsica fins a la fabricació de làsers i les ciències de la vida i la salut. La gamma de tecnologies disponibles actualment és molt àmplia, començant des de sistemes sintonitzables CW simples, l'amplada de línia estreta dels quals es pot utilitzar per a espectroscòpia d'alta resolució, captura molecular i atòmica i experiments d'òptica quàntica, proporcionant informació clau per als investigadors moderns. Els fabricants de làsers actuals ofereixen solucions integrals, proporcionant una sortida làser que abasta més de 300 nm dins del rang d'energia de nanojoules. Els sistemes més complexos abasten un impressionant rang espectral ampli de 200 a 20.000 nm en els rangs d'energia de microjoules i mil·lijoules.
Data de publicació: 12 d'agost de 2025