لیزر دیودی با قفل مدی (Mode-Locked Diode Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر دیودی با قفل مدی (Mode-Locked Diode Laser) :
Mode-Locked Diode Laser (MLDL) یک لیزر نیمه هادی است که پالس های نوری فوق کوتاه (از چند پیکوثانیه تا چند ده فمتوثانیه) با نرخ تکرار بالا (چند گیگاهرتز تا چند صد گیگاهرتز) تولید می کند. این کار با قفل شدن فاز مدهای طولی حفره لیزر انجام می شود. MLDLها منابع فشرده و کارآمدی برای تولید پالس های فوق کوتاه هستند و در مخابرات نوری، نمونه برداری نوری، و تولید فرکانس های نوری کاربرد دارند.
مکانیزم قفل مدی در لیزرهای دیودی می تواند فعال (با مدولاتور خارجی) یا غیرفعال (با استفاده از جاذب اشباع پذیر) باشد. روش غیرفعال رایج تر است. در این روش، یک بخش جاذب اشباع پذیر (SA) در داخل حفره لیزر (معمولا به صورت مجتمع با ناحیه فعال) قرار می گیرد. این بخش در شدت های پایین جذب بالایی دارد و در شدت های بالا شفاف می شود. این رفتار غیرخطی باعث می شود که پالس های کوتاه تقویت شده و پالس های بلند سرکوب شوند. حفره لیزر می تواند از نوع خطی یا حلقه ای باشد.
کاربردهای MLDL: در مخابرات نوری به عنوان منبع برای سیستم های OTDM (مالتی پلکس تقسیم زمانی نوری) برای افزایش نرخ داده. در نمونه برداری نوری (optical sampling) برای اندازه گیری سیگنال های فوق سریع. در تولید فرکانس های نوری (کامب فرکانسی) برای مترولوژی و طیف سنجی. در تولید امواج تراهرتز (با تابش پالس های فوق کوتاه به مواد نیمه هادی). و در تحقیقات علمی برای مطالعه دینامیک فوق سریع.
مزایای MLDL نسبت به لیزرهای حالت جامد قفل مدی: اندازه کوچک، مصرف انرژی کم، قابلیت مجتمع سازی، و نرخ تکرار بالا. معایب: توان پالس محدود (معمولا کمتر از لیزرهای حالت جامد) و پهنای پالس نسبتا بزرگتر (به دلیل طیف گسیل محدودتر). با پیشرفت در طراحی جاذب های اشباع پذیر (مانند SESAM نیمه هادی) و حفره های موجبری، عملکرد MLDLها بهبود یافته است و اکنون پالس های زیر ۱۰۰ فمتوثانیه با توان متوسط چند میلی وات قابل دستیابی است.
