A. Le concept des lasers ultrarapides
Les lasers ultrarapides font généralement référence à des lasers à mode verrouillé utilisés pour émettre des impulsions ultra-courtes, par exemple des impulsions d'une durée femtoseconde ou picoseconde.Un nom plus précis serait laser à impulsions ultracourtes.Les lasers à impulsions ultracourtes sont des lasers presque verrouillés en mode, mais l'effet de commutation de gain peut également produire des impulsions ultracourtes.
B. Le type de laser ultrarapide
1. Les lasers Ti-saphir, généralement verrouillés en mode lentille Kerr, peuvent produire des impulsions d'une durée aussi courte qu'environ 5 fs.Leur puissance de sortie moyenne est généralement de quelques centaines de milliwatts, avec des taux de répétition des impulsions de, disons, 80 MHz et des dizaines de femtosecondes ou moins, et des durées d'impulsion de plusieurs dizaines de femtosecondes ou moins, ce qui entraîne une puissance de crête extrêmement élevée.Mais les lasers titane-saphir nécessitent de pomper la lumière de certains lasers à lumière verte, ce qui les rend plus complexes et plus coûteux.
2. Il existe différents lasers pompés par diodes basés, par exemple, sur des cristaux laser dopés à l'ytterbium (cristal ou verre) ou au chrome, qui utilisent généralement le verrouillage de mode passif SESAM.Bien que la durée d'impulsion des lasers pompés par diode ne soit pas aussi courte que celle des lasers titane-saphir, les lasers pompés par diode peuvent couvrir une large plage de paramètres en termes de durée d'impulsion, de taux de répétition des impulsions et de puissance moyenne (voir ci-dessous). .
3. Les lasers à fibre basés sur des fibres de verre dopées avec des éléments de terres rares peuvent également être passivement verrouillés en mode, par exemple en utilisant une rotation de polarisation non linéaire ou SESAM.Ils sont plus limités que les lasers massifs en termes de puissance moyenne, notamment de puissance de crête, mais peuvent être commodément combinés avec des amplificateurs à fibre.L'article sur les lasers à fibre à mode verrouillé donne plus de détails.
(4) les lasers à diode à mode verrouillé peuvent être des dispositifs intégrés ou des lasers à diode à cavité externe, et peuvent être à mode actif, passif ou mixte.En règle générale, les lasers à diode à mode verrouillé fonctionnent à un taux de répétition d'impulsions élevé (plusieurs milliers de mégahertz) et à une énergie d'impulsion modérée.
Les oscillateurs laser ultrarapides peuvent faire partie de systèmes laser ultrarapides, qui peuvent également inclure un amplificateur ultrarapide (tel qu'un amplificateur à fibre optique) pour augmenter la puissance de crête et la puissance de sortie moyenne.
Heure de publication : 20 juin 2023