لیزر با حفره بلند (Long-Cavity Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر با حفره بلند (Long-Cavity Laser) :
Long-Cavity Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که طول حفره نوری آنها در مقایسه با طول موج، بسیار بزرگ است. این طراحی عمدتا برای دستیابی به نرخ تکرار پایین در لیزرهای قفل مدی (mode-locked) و یا برای افزایش انرژی پالس در لیزرهای Q-switched استفاده می شود. هرچه حفره بلندتر باشد، فاصله بین مدهای طولی (
\[ \Delta v = c/2L \]) کمتر و دوره تپ زنی در قفل مدی (
\[ T = 2L/c \]) طولانی تر است.
مکانیزم: در لیزرهای قفل مدی با حفره بلند، پالس نور زمان بیشتری طول می کشد تا یک دور کامل در حفره بزند، بنابراین نرخ تکرار پالس ها (
\[ 1/T \]) کاهش می یابد. این امر برای کاربردهایی که نیاز به پالس های با نرخ تکرار پایین (مثلا چند مگاهرتز یا کمتر) و انرژی پالس بالا دارند، مفید است. در لیزرهای Q-switched، حفره بلندتر اجازه می دهد انرژی بیشتری در محیط فعال ذخیره شود (زیرا حجم مد بزرگتر است) و در نتیجه پالس هایی با انرژی بالاتر تولید شود.
کاربردها: لیزرهای قفل مدی با حفره بلند (مانند لیزرهای فیبری با حلقه بلند) برای تولید پالس های با نرخ تکرار پایین و انرژی بالا در محدوده پیکوثانیه و فمتوثانیه. لیزرهای Q-switched با حفره بلند برای کاربردهایی مانند LIDAR، مسافت یابی، و پزشکی که به پالس های با انرژی بالا نیاز دارند.
چالش ها: افزایش طول حفره باعث افزایش حساسیت به نویز و لرزش ها می شود و پایداری لیزر را کاهش می دهد. همچنین برای حفظ کیفیت پرتو، باید از المان های نوری با کیفیت بالا استفاده کرد. با وجود این، لیزرهای حفره بلند برای کاربردهای خاص بسیار ارزشمند هستند.
