A. 초고속 레이저의 개념
초고속 레이저는 일반적으로 펨토초 또는 피코초와 같은 초단펄스를 방출하는 데 사용되는 모드 고정 레이저를 지칭합니다. 보다 정확한 명칭은 초단펄스 레이저입니다. 초단펄스 레이저는 거의 모드 고정 레이저이지만, 이득 전환 효과를 통해서도 초단펄스를 생성할 수 있습니다.
B. 초고속 레이저의 종류
1. 티타늄-사파이어 레이저는 일반적으로 커 렌즈 모드 잠금 방식으로 작동하며, 약 5펨토초(fs) 정도의 매우 짧은 펄스를 생성할 수 있습니다. 평균 출력은 보통 수백 밀리와트(mW) 정도이며, 펄스 반복률은 80MHz 정도로 수십 펨토초 이하이고, 펄스 지속 시간 또한 수십 펨토초 이하이므로 매우 높은 피크 출력을 얻을 수 있습니다. 하지만 티타늄-사파이어 레이저는 녹색광 레이저에서 나오는 펌핑광을 필요로 하기 때문에 구조가 더 복잡하고 가격이 비쌉니다.
2. 이터븀 도핑(결정 또는 유리) 또는 크롬 도핑 레이저 결정 등을 기반으로 하는 다양한 다이오드 펌핑 레이저가 있으며, 이들은 일반적으로 SESAM 수동 모드 잠금 방식을 사용합니다. 다이오드 펌핑 레이저의 펄스 지속 시간은 티타늄-사파이어 레이저만큼 짧지는 않지만, 펄스 지속 시간, 펄스 반복률 및 평균 출력 측면에서 넓은 파라미터 영역을 커버할 수 있습니다(아래 참조).
3. 희토류 원소가 도핑된 유리 섬유 기반의 광섬유 레이저는 비선형 편광 회전이나 SESAM과 같은 방식을 이용하여 수동적으로 모드 잠금될 수도 있습니다. 이러한 레이저는 평균 출력, 특히 피크 출력 면에서 벌크 레이저보다 제한적이지만, 광섬유 증폭기와 편리하게 결합할 수 있습니다. 모드 잠금 광섬유 레이저에 대한 자세한 내용은 관련 문서를 참조하십시오.
(4) 모드 고정 다이오드 레이저는 일체형 장치 또는 외부 공동 다이오드 레이저일 수 있으며 능동, 수동 또는 혼합 모드 고정일 수 있습니다. 일반적으로 모드 고정 다이오드 레이저는 적당한 펄스 에너지에서 높은(수천 메가헤르츠) 펄스 반복률로 작동합니다.
초고속 레이저 발진기는 초고속 레이저 시스템의 일부로 사용될 수 있으며, 이러한 시스템에는 최대 출력과 평균 출력 전력을 증가시키기 위해 초고속 증폭기(예: 광섬유 증폭기)가 포함될 수도 있습니다.
게시 시간: 2023년 6월 20일