الٹرا فاسٹ لیزر کیا ہے؟

A. الٹرا فاسٹ لیزرز کا تصور

الٹرا فاسٹ لیزرز عام طور پر موڈ لاکڈ لیزرز کا حوالہ دیتے ہیں جو الٹرا شارٹ دالیں خارج کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، مثال کے طور پر فیمٹوسیکنڈ یا پکوسیکنڈ دورانیے کی دالیں۔ ایک زیادہ درست نام الٹرا شارٹ پلس لیزر ہوگا۔ الٹرا شارٹ پلس لیزرز تقریبا موڈ لاکڈ لیزرز ہیں، لیکن گین سوئچنگ اثر الٹرا شارٹ دالیں بھی پیدا کر سکتا ہے۔

B. الٹرا فاسٹ لیزر کی قسم

1. Ti-sapphire lasers، عام طور پر Kerr lens mode-locked، دالیں تقریباً 5 fs کی مدت میں پیدا کر سکتے ہیں۔ ان کی اوسط آؤٹ پٹ پاور عام طور پر چند سو ملی واٹ ہوتی ہے، جس میں نبض کی تکرار کی شرح 80MHz اور دسیوں فیمٹوسیکنڈز یا اس سے کم ہوتی ہے، اور نبض کی مدت دسیوں فیمٹوسیکنڈز یا اس سے کم ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں انتہائی اعلیٰ طاقت ہوتی ہے۔ لیکن ٹائٹینیم سیفائر لیزرز کو کچھ گرین لائٹ لیزرز سے روشنی پمپ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جو انہیں زیادہ پیچیدہ اور مہنگا بناتا ہے۔

2. مختلف ڈائیوڈ پمپڈ لیزرز پر مبنی ہیں، مثال کے طور پر، یٹربیم ڈوپڈ (کرسٹل یا گلاس) یا کرومیم ڈوپڈ لیزر کرسٹل، جو عام طور پر SESAM غیر فعال موڈ لاکنگ کا استعمال کرتے ہیں۔ اگرچہ ڈایڈڈ پمپڈ لیزرز کی نبض کی مدت ٹائٹینیم سیفائر لیزرز کی نبض کی مدت کے طور پر کم نہیں ہے، ڈایڈڈ پمپڈ لیزرز نبض کی مدت، نبض کی تکرار کی شرح، اور اوسط طاقت کے لحاظ سے ایک وسیع پیرامیٹر کے علاقے کا احاطہ کر سکتے ہیں (نیچے دیکھیں) .

3. نایاب زمینی عناصر کے ساتھ ڈوپ شدہ شیشے کے ریشوں پر مبنی فائبر لیزر بھی غیر فعال طور پر موڈ لاک ہو سکتے ہیں، مثال کے طور پر، نان لائنر پولرائزیشن روٹیشن یا SESAM کا استعمال۔ وہ اوسط طاقت، خاص طور پر چوٹی کی طاقت کے لحاظ سے بلک لیزرز سے زیادہ محدود ہیں، لیکن آسانی سے فائبر یمپلیفائر کے ساتھ مل سکتے ہیں۔ موڈ لاکڈ فائبر لیزرز پر مضمون مزید تفصیلات دیتا ہے۔

(4) موڈ لاکڈ ڈائیوڈ لیزرز انٹیگرل ڈیوائسز یا ایکسٹرنل کیویٹی ڈائیوڈ لیزرز ہو سکتے ہیں، اور فعال، غیر فعال یا مکسڈ موڈ لاک ہو سکتے ہیں۔ عام طور پر، موڈ لاکڈ ڈایڈڈ لیزرز ایک اعلی (کئی ہزار میگا ہرٹز) نبض کی اعادہ کی شرح پر معتدل نبض توانائی پر کام کرتے ہیں۔

الٹرا فاسٹ لیزر آسکیلیٹر الٹرا فاسٹ لیزر سسٹم کا حصہ ہو سکتے ہیں، جس میں چوٹی کی طاقت اور اوسط آؤٹ پٹ پاور کو بڑھانے کے لیے الٹرا فاسٹ ایمپلیفائر (جیسے فائبر آپٹک ایمپلیفائر) بھی شامل ہو سکتا ہے۔