அதிவேக லேசர் என்றால் என்ன?

A. அதிவேக லேசர்களின் கருத்துரு

அதிவேக லேசர்கள் என்பது பொதுவாக, ஃபெம்டோசெகண்ட் அல்லது பிக்கோசெகண்ட் கால அளவு கொண்ட மிகக் குறுகிய துடிப்புகளை உமிழப் பயன்படும் மோட்-லாக்டு லேசர்களைக் குறிக்கும். இன்னும் துல்லியமான பெயர் 'அல்ட்ராஷார்ட் பல்ஸ் லேசர்' என்பதாகும். அல்ட்ராஷார்ட் பல்ஸ் லேசர்கள் ஏறக்குறைய மோட்-லாக்டு லேசர்களே ஆகும், ஆனால் கெயின் ஸ்விட்சிங் விளைவாலும் மிகக் குறுகிய துடிப்புகளை உருவாக்க முடியும்.

B. அதிவேக லேசரின் வகை

1. பொதுவாக கெர் லென்ஸ் மோட்-லாக் செய்யப்பட்ட டைட்டானியம்-சஃபையர் லேசர்களால், சுமார் 5 ஃபெம்டோநொடிகள் (fs) வரையிலான குறுகிய கால அளவு கொண்ட துடிப்புகளை உருவாக்க முடியும். அவற்றின் சராசரி வெளியீட்டுத் திறன் பொதுவாக சில நூறு மில்லிவாட்களாக இருக்கும். துடிப்பு மீண்டும் நிகழும் வீதங்கள், சுமார் 80 மெகாஹெர்ட்ஸ் மற்றும் பத்து ஃபெம்டோநொடிகள் அல்லது அதற்கும் குறைவாகவும், துடிப்பு கால அளவுகள் பத்து ஃபெம்டோநொடிகள் அல்லது அதற்கும் குறைவாகவும் இருப்பதால், இது மிக அதிக உச்சபட்ச திறனை விளைவிக்கிறது. ஆனால், டைட்டானியம்-சஃபையர் லேசர்களுக்கு சில பச்சை-ஒளி லேசர்களிலிருந்து ஒளியை உந்திச் செலுத்த வேண்டியிருப்பதால், அவை மேலும் சிக்கலானவையாகவும் விலை உயர்ந்தவையாகவும் இருக்கின்றன.

2. எடுத்துக்காட்டாக, இட்டர்பியம்-கலப்பு (படிகம் அல்லது கண்ணாடி) அல்லது குரோமியம்-கலப்பு லேசர் படிகங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட பல்வேறு டையோடு-பம்ப்டு லேசர்கள் உள்ளன, அவை பொதுவாக SESAM செயலற்ற மோட்-லாக்கிங்கைப் பயன்படுத்துகின்றன. டையோடு-பம்ப்டு லேசர்களின் துடிப்பு கால அளவு, டைட்டேனியம்-சஃபையர் லேசர்களின் துடிப்பு கால அளவைப் போலக் குறுகியதாக இல்லாவிட்டாலும், டையோடு-பம்ப்டு லேசர்களால் துடிப்பு கால அளவு, துடிப்பு மறுநிகழ்வு வீதம் மற்றும் சராசரி ஆற்றல் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ஒரு பரந்த அளவுருப் பகுதியை உள்ளடக்க முடியும் (கீழே காண்க).

3. அரிமண் தனிமங்கள் கலக்கப்பட்ட கண்ணாடியிழைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட இழை லேசர்களையும், எடுத்துக்காட்டாக, நேரியலற்ற முனைவாக்கச் சுழற்சி அல்லது SESAM-ஐப் பயன்படுத்தி, செயலற்ற முறையில் அலைமுகப் பூட்டல் செய்யலாம். சராசரி ஆற்றல், குறிப்பாக உச்ச ஆற்றல் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், அவை மொத்த லேசர்களை விடக் குறைவான வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றை இழைப் பெருக்கிகளுடன் வசதியாக இணைக்க முடியும். அலைமுகப் பூட்டல் செய்யப்பட்ட இழை லேசர்கள் பற்றிய கட்டுரை கூடுதல் விவரங்களைத் தருகிறது.

(4) மோட்-லாக்டு டையோடு லேசர்கள் ஒருங்கிணைந்த சாதனங்களாகவோ அல்லது வெளிப்புற குழி டையோடு லேசர்களாகவோ இருக்கலாம், மேலும் அவை ஆக்டிவ், பாசிவ் அல்லது கலப்பு மோட்-லாக்டு ஆக இருக்கலாம். பொதுவாக, மோட்-லாக்டு டையோடு லேசர்கள் மிதமான துடிப்பு ஆற்றலில் அதிக (பல ஆயிரம் மெகாஹெர்ட்ஸ்) துடிப்பு மறுநிகழ்வு விகிதத்தில் செயல்படுகின்றன.

அதிவேக லேசர் அலைவுருவாக்கிகள், அதிவேக லேசர் அமைப்புகளின் ஒரு பகுதியாக இருக்கலாம்; இந்த அமைப்புகளில், உச்சபட்ச ஆற்றலையும் சராசரி வெளியீட்டு ஆற்றலையும் அதிகரிப்பதற்காக, ஒரு அதிவேகப் பெருக்கியும் (எடுத்துக்காட்டாக, இழை ஒளிப் பெருக்கி) சேர்க்கப்பட்டிருக்கலாம்.