Y mathau o laserau tiwniadwy

Y mathau olaser tiwnadwy

Gellir rhannu'r defnydd o laserau tiwniadwy yn ddau brif gategori yn gyffredinol: un yw pan na all laserau tonfedd sefydlog llinell sengl neu aml-linell ddarparu'r un neu fwy o donfeddi arwahanol sydd eu hangen; Mae categori arall yn cynnwys sefyllfaoedd lle mae'rlaserrhaid tiwnio'r donfedd yn barhaus yn ystod arbrofion neu brofion, fel arbrofion sbectrosgopeg a chanfod pwmp.

Gall llawer o fathau o laserau tiwniadwy gynhyrchu allbynnau pwls tonnau parhaus tiwniadwy (CW), nanoeiliad, picoseiliad neu femtoeiliad. Mae ei nodweddion allbwn yn cael eu pennu gan y cyfrwng ennill laser a ddefnyddir. Gofyniad sylfaenol ar gyfer laserau tiwniadwy yw y gallant allyrru laserau dros ystod eang o donfeddi. Gellir defnyddio cydrannau optegol arbennig i ddewis tonfeddi neu fandiau tonfedd penodol o fandiau allyriadaulaserau tiwnadwyYma byddwn yn cyflwyno nifer o laserau tiwniadwy cyffredin i chi

Laser tonnau sefyll CW tiwnadwy

Yn gysyniadol, yLaser CW tiwnadwyyw'r bensaernïaeth laser symlaf. Mae'r laser hwn yn cynnwys drych adlewyrchedd uchel, cyfrwng ennill a drych cyplu allbwn (gweler Ffigur 1), a gall ddarparu allbwn CW gan ddefnyddio amrywiol gyfryngau ennill laser. Er mwyn cyflawni tiwnadwyedd, mae angen dewis cyfrwng ennill a all gwmpasu'r ystod donfedd darged.

2. Laser cylch CW tiwnadwy

Mae laserau cylch wedi cael eu defnyddio ers tro i gyflawni allbwn CW tiwniadwy trwy un modd hydredol, gyda lled band sbectrol yn yr ystod cilohertz. Yn debyg i laserau tonnau sefydlog, gall laserau cylch tiwniadwy hefyd ddefnyddio llifynnau a saffir titaniwm fel cyfryngau ennill. Gall llifynnau ddarparu lled llinell hynod gul o lai na 100 kHz, tra bod saffir titaniwm yn cynnig lled llinell o lai na 30 kHz. Mae ystod tiwnio'r laser llifyn rhwng 550 a 760 nm, ac ystod y laser saffir titaniwm rhwng 680 a 1035 nm. Gellir dyblu amledd allbynnau'r ddau fath o laserau i'r band UV.

3. Laser cwasi-barhaus wedi'i gloi modd

Ar gyfer llawer o gymwysiadau, mae diffinio nodweddion amser allbwn laser yn fanwl gywir yn bwysicach na diffinio'r ynni'n fanwl gywir. Mewn gwirionedd, mae cyflawni pylsau optegol byr yn gofyn am gyfluniad ceudod gyda llawer o ddulliau hydredol yn atseinio ar yr un pryd. Pan fydd gan y dulliau hydredol cylchol hyn berthynas gyfnod sefydlog o fewn ceudod y laser, bydd y laser wedi'i gloi o ran modd. Bydd hyn yn galluogi un pwls i osgileiddio o fewn y ceudod, gyda'i gyfnod wedi'i ddiffinio gan hyd ceudod y laser. Gellir cyflawni cloi modd gweithredol gan ddefnyddiomodiwleiddiwr acwsto-optig(AOM), neu gloi modd goddefol gellir ei wireddu trwy lens Kerr.

4. Laser ytterbiwm cyflym iawn

Er bod gan laserau saffir titaniwm ymarferoldeb eang, mae angen tonfeddi hirach ar rai arbrofion delweddu biolegol. Mae proses amsugno dau-ffoton nodweddiadol yn cael ei chyffroi gan ffotonau â thonfedd o 900 nm. Gan fod tonfeddi hirach yn golygu llai o wasgariad, gall tonfeddi cyffroi hirach yrru arbrofion biolegol sy'n gofyn am ddyfnder delweddu dyfnach yn fwy effeithiol.

Y dyddiau hyn, mae laserau tiwniadwy wedi cael eu defnyddio mewn llawer o feysydd pwysig, yn amrywio o ymchwil wyddonol sylfaenol i weithgynhyrchu laserau a gwyddorau bywyd ac iechyd. Mae'r ystod dechnoleg sydd ar gael ar hyn o bryd yn eang iawn, gan ddechrau o systemau tiwniadwy CW syml, y gellir defnyddio eu lled llinell gul ar gyfer sbectrosgopeg cydraniad uchel, dal moleciwlaidd ac atomig, ac arbrofion opteg cwantwm, gan ddarparu gwybodaeth allweddol i ymchwilwyr modern. Mae gweithgynhyrchwyr laser heddiw yn cynnig atebion un stop, gan ddarparu allbwn laser sy'n rhychwantu dros 300 nm o fewn yr ystod ynni nanojoule. Mae systemau mwy cymhleth yn rhychwantu ystod sbectrol eang drawiadol o 200 i 20,000 nm yn yr ystodau ynni microjoule a milijoule.