Podemos fuego una sola de femtosegundo pulso de luz sin asociado un tren de pulsos adicionales? Qué tipo de equipo permite esto?

Question

¿Qué tipo de modo bloqueado sistemas de láser permiten la producción de un solo aislado pulso de luz (como opuesto a un tren de más de uno de pulso), donde el individuo la duración del pulso es en orden de picosegundos ($\approx 10^{-12}$ segundos) para femtosegundos ($\approx 10^{-15}$ segundos)? ¿Hay alguna razón no podía utilizar un modo bloqueado Ti-zafiro láser para producir un único pulso de algunos deseado factibles de duración en el régimen de femtosegundo? O es en general difícil de caída de la tasa de repetición de impulsos a un suficientemente pequeño frecuencia para permitir para persianas / etc. para filtrar el resto de un tren de pulsos?

Mi conjetura es que si podemos obtener la frecuencia de repetición de impulsos hacia el MHz régimen, podemos empezar a pensar acerca de desvío o de bloqueo adicional el uso de pulsos de voltaje o mecánicamente conmutable filtros? ¿Qué hace la gente en realidad el uso?

También debo mencionar que estoy particularmente interesado en la emisión de longitudes de onda en el rango de algo como $100 \space nm$ $1.5 \space \mu m$o así.

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En términos de los diferentes tipos de los láseres de femtosegundos, hay láseres de fibra, mayor de láseres, los láseres de colorante, láseres semiconductores, incluso los láseres de electrones libres que se pueden utilizar. Suponiendo que necesito algo como un par de cientos de milivatios a un vatio de potencia de salida, y estoy interesado en el visible a casi visible rango de longitud de onda, hay familias de los láseres de femtosegundos particularmente adecuado para la tarea anterior?

Answer 1

Normalmente para la longitud de onda de la banda, los requisitos de energía y la duración de pulso que usted menciona, Ti:Zafiro láseres que se emplean. AFAIK no es infrecuente el uso de la electro-óptico cerrado de salida de un regenerativa en modo bloqueado Ti:Zafiro como una semilla para ultrarrápida regenerativa amplificador.

Por ejemplo, un Spectra-Physics Spitfire Ace regenerativa amplificador puede ser sembradas mediante un Mai Tai SP oscilador. El oscilador tiene un modo de bloqueo de velocidad representante de 84 MHz, pero el regenerativa amplificador tiene un máximo de la tasa de repetición en el orden de varios KHz, por lo que presumiblemente algunos de encofrado se realiza para escoger los pulsos individuales. De esta manera, los pulsos en el 100 femtosegundos régimen puede ser creado, con un nivel razonablemente alto de potencia de salida.

Para disminuir la generación de pulsos ($<20$ fs), estos pulsos se mencionó anteriormente puede ser utilizado en un no-colineales encontrados fase paramétrico óptico amplificador con posterior pulso de compresión con la sílice fundida de prismas.

Answer 2

Con el fin de aislar un pulso de un tren de pulsos en las MHz régimen Pockels de la célula es generalmente utilizado en comerciales de Ti:zafiro tecnología láser. Esto permite que un solo pulso de la cosecha y la amplificación y puede ser utilizado con la mayoría de los láser de femtosegundo osciladores. Es posible cavidad de volcado de un femtosegundo del oscilador y la baja de la tasa de repetición de esa manera, pero para un solo pulso usando un dispositivo de Pockels la célula es la manera más directa. Las longitudes de onda en el rango de ~500 nm a 1600 nm se puede lograr de manera relativamente simple a través de la paramétrico óptico de amplificación, y multi-etapa no lineal de conversión puede extender el rango en el UV y hasta alrededor de 20 micras en el costo de eficiencia de conversión. Dependiendo de su necesidad (longitud de onda de pulso de energía y/o potencia media) hay muchas soluciones diferentes, que van desde un simple Kerr-modelocked Ti:zafiro oscilador que puede producir un par de nJ por pulso a 100 MHz (200 a 500 mW de potencia media) para amplificadores de etapas múltiples que producen mJ pulsos en el 1-10 kHz de frecuencia de repetición de rango (~1-15 W). Amplificado pulsos pueden ser usados para la unidad óptica amplificadores paramétricos (Opa) que generan sintonizables de radiación (generalmente en el microjoule pulso rango de energía).

Espero que esto ayude!