અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર શું છે?

A. અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોનો ખ્યાલ

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરો સામાન્ય રીતે મોડ-લોક્ડ લેસરો હોય છે જેનો ઉપયોગ અલ્ટ્રા-શોર્ટ પલ્સ ઉત્સર્જિત કરવા માટે થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ફેમટોસેકન્ડ અથવા પિકોસેકન્ડ સમયગાળાના પલ્સ. વધુ સચોટ નામ અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ લેસર હશે. અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ લેસરો લગભગ મોડ-લોક્ડ લેસરો હોય છે, પરંતુ ગેઇન સ્વિચિંગ અસર અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ પણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.

B. અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરનો પ્રકાર

1. ટી-સેફાયર લેસરો, સામાન્ય રીતે કેર લેન્સ મોડ-લોક્ડ, લગભગ 5 fs જેટલા ટૂંકા સમયગાળામાં પલ્સ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. તેમની સરેરાશ આઉટપુટ પાવર સામાન્ય રીતે થોડાક મિલીવોટ હોય છે, જેમાં પલ્સ પુનરાવર્તન દર, કહો કે, 80MHz અને દસ ફેમટોસેકન્ડ અથવા તેનાથી ઓછો હોય છે, અને પલ્સ સમયગાળો દસ ફેમટોસેકન્ડ અથવા તેનાથી ઓછો હોય છે, જેના પરિણામે અત્યંત ઉચ્ચ પીક ​​પાવર મળે છે. પરંતુ ટાઇટેનિયમ-સેફાયર લેસરો માટે કેટલાક ગ્રીન-લાઇટ લેસરોમાંથી પ્રકાશ પમ્પ કરવાની જરૂર પડે છે, જે તેમને વધુ જટિલ અને ખર્ચાળ બનાવે છે.

2. ઉદાહરણ તરીકે, યટરબિયમ-ડોપેડ (સ્ફટિક અથવા કાચ) અથવા ક્રોમિયમ-ડોપેડ લેસર સ્ફટિકો પર આધારિત વિવિધ ડાયોડ-પમ્પ્ડ લેસરો છે, જે સામાન્ય રીતે SESAM પેસિવ મોડ-લોકિંગનો ઉપયોગ કરે છે. જોકે ડાયોડ-પમ્પ્ડ લેસરોનો પલ્સ સમયગાળો ટાઇટેનિયમ-નીલમ લેસરોના પલ્સ સમયગાળા જેટલો ટૂંકો નથી, ડાયોડ-પમ્પ્ડ લેસરો પલ્સ સમયગાળા, પલ્સ પુનરાવર્તન દર અને સરેરાશ શક્તિ (નીચે જુઓ) ના સંદર્ભમાં વિશાળ પરિમાણ ક્ષેત્રને આવરી શકે છે.

૩. દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોથી ભરેલા કાચના તંતુઓ પર આધારિત ફાઇબર લેસરો પણ નિષ્ક્રિય રીતે મોડ-લોક થઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, નોનલાઇનર પોલરાઇઝેશન રોટેશન અથવા SESAM નો ઉપયોગ કરીને. સરેરાશ શક્તિ, ખાસ કરીને પીક પાવરની દ્રષ્ટિએ તેઓ બલ્ક લેસરો કરતાં વધુ મર્યાદિત છે, પરંતુ તેમને ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર સાથે અનુકૂળ રીતે જોડી શકાય છે. મોડ-લોક્ડ ફાઇબર લેસરો પરનો લેખ વધુ વિગતો આપે છે.

(૪) મોડ-લોક્ડ ડાયોડ લેસરો ઇન્ટિગ્રલ ડિવાઇસ અથવા એક્સટર્નલ કેવિટી ડાયોડ લેસરો હોઈ શકે છે, અને સક્રિય, નિષ્ક્રિય અથવા મિશ્ર મોડ-લોક્ડ હોઈ શકે છે. સામાન્ય રીતે, મોડ-લોક્ડ ડાયોડ લેસરો મધ્યમ પલ્સ ઊર્જા પર ઊંચા (કેટલાક હજાર મેગાહર્ટ્ઝ) પલ્સ રિપીટિશન દરે કાર્ય કરે છે.

અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર ઓસિલેટર અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર સિસ્ટમનો ભાગ હોઈ શકે છે, જેમાં પીક પાવર અને સરેરાશ આઉટપુટ પાવર વધારવા માટે અલ્ટ્રાફાસ્ટ એમ્પ્લીફાયર (જેમ કે ફાઇબર ઓપ્ટિક એમ્પ્લીફાયર) પણ શામેલ હોઈ શકે છે.