A. 초고속 레이저의 개념
초고속 레이저는 일반적으로 펨토초 또는 피코초 지속 시간의 펄스와 같은 초단 펄스를 방출하는 데 사용되는 모드 고정 레이저를 지칭합니다. 더 정확한 명칭은 초단 펄스 레이저입니다. 초단 펄스 레이저는 거의 모드 고정 레이저이지만, 이득 전환 효과를 통해 초단 펄스를 생성할 수도 있습니다.
B. 초고속 레이저의 종류
1. 일반적으로 커 렌즈 모드 잠금 방식을 사용하는 티타늄 사파이어 레이저는 약 5fs 정도의 짧은 펄스를 생성할 수 있습니다. 평균 출력 전력은 일반적으로 수백 밀리와트이며, 펄스 반복률은 약 80MHz, 수십 펨토초 이하, 펄스 지속 시간은 수십 펨토초 이하로 매우 높은 피크 전력을 생성합니다. 그러나 티타늄 사파이어 레이저는 일부 녹색광 레이저에서 펌핑 광을 필요로 하기 때문에 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다.
2. 이터븀 도핑(결정 또는 유리) 또는 크롬 도핑 레이저 결정을 기반으로 하는 다양한 다이오드 펌핑 레이저가 있으며, 일반적으로 SESAM 수동 모드 잠금 방식을 사용합니다. 다이오드 펌핑 레이저의 펄스 지속 시간은 티타늄-사파이어 레이저만큼 짧지는 않지만, 펄스 지속 시간, 펄스 반복률, 평균 전력(아래 참조) 측면에서 넓은 매개변수 영역을 포괄할 수 있습니다.
3. 희토류 원소가 도핑된 유리 섬유 기반 파이버 레이저는 비선형 편광 회전(SESAM)과 같은 수동 모드 잠금 방식을 사용할 수 있습니다. 이러한 레이저는 벌크 레이저보다 평균 출력, 특히 피크 출력 측면에서 제한적이지만, 파이버 증폭기와 편리하게 결합할 수 있습니다. 모드 잠금 파이버 레이저에 대한 자세한 내용은 해당 문서에서 확인할 수 있습니다.
(4) 모드 잠금 다이오드 레이저는 집적 소자 또는 외부 공동 다이오드 레이저일 수 있으며, 능동, 수동 또는 혼합 모드 잠금이 가능합니다. 일반적으로 모드 잠금 다이오드 레이저는 적당한 펄스 에너지에서 높은(수천 메가헤르츠) 펄스 반복률로 작동합니다.
초고속 레이저 발진기는 초고속 레이저 시스템의 일부가 될 수 있으며, 여기에는 최대 전력과 평균 출력 전력을 높이기 위한 초고속 증폭기(예: 광섬유 증폭기)가 포함될 수도 있습니다.
게시 시간: 2023년 6월 20일