Impulzní pevnolátkové nanosekundové lasery Laserové systémy 2003/04 P1
Laserové impulsy Maiman 1960 : rubínový laser 200 us/div 5 us/div ns impulsy – Q spínání Ps a fs impulsy-mode locking
Atraktivita krátkých impulsů Délka světelného balíku ve vakuu: 1 ns ~ 30 cm 1 ps ~0.3 mm 1 fs ~ 0.3 um Výkon pro energii 1 J v impulsu 1 ns ~ 1 GW 1 ps ~ 1 TW 1 fs ~ 1 PW Rychlost šíření c
Metody generace Modulace : A. Vnější B. Vnitřní Nízká účinnost, ztráta energie mezi impulsy Nízký špičkový výkon=kontinuální Spínání zisku Spínání činitele jakosti Otevíráni dutiny Módová synchronizace B.A. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley, 1991 Základy fotoniky 3, Matfyzpress.
Vydělování vnější závěrkou Zkracování impulsu
Q-spínání Spínání činitele jakosti
Spínání zisku Gain switching
Otevírání dutiny Cavity dumping
Pasivní Q-spínání
Pevnolátkové absorbéry Cr:YAG Li:SAF Semiconductor elements with multiple quuntum wells
Cr doped YAG SA
Polovodičový absorbér LTGa As (n=3.49) Al As (n= 2.94) GaAs LTInGaAs (n= 3.2) 20pairs GaAs 400 um InGaAs Substrate QW 15 nm AlAs 90.5nm GaAs 76.2nm BraggMirror GaAs 61 nm AlAs 90.5nm R>97% Run#870,MQ2 Vyrobeno v Center for High Technology Materials, University of New Mexico, Albuquerque, USA
Optické parametry absorbéru 1. Spektrální charakteristika pro malý signál 2. Úhlová závislost transmise 3. Nelineární transmise
složením a tloušťkou vrstev a teplotou růstu a žíhání lze ovlivnit parametry vzorku jako saturační intensitu a relaxační dobu Výhody oproti barvivám: –Chemická stabilita –Neomezená životnost –Zdravotní nezávadnost –Snadná manipulace Výhody polovodičových absorbérů
Optické parametry absorbéru 1. Spektrální charakteristika pro malý signál 2. Úhlová závislost transmise 3. Nelineární transmise
Cavity dumping-pulsed
Cavity dumping-cw
Cavity dumping-single pulse Nd:YAG Pol PC1 M2 MQW PC2 M1
Příklady nanosekundových laserů Firmy Continuum Quantel Eksma ……