激光器，我們?cè)谏钪惺欠浅３Ｒ姷?，被?yīng)用于生活的各個(gè)方面，比如醫(yī)學(xué)，可以激光去痣、激光脫毛等等，在工程方面可以用激光器測(cè)量距離，一般用于海底測(cè)距或者一些無(wú)法使用正常工具測(cè)距的方面，在工業(yè)方面激光器可以用于對(duì)各種材料的后加工等等，當(dāng)然應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的激光器的種類是不一樣的，激光器的種類也很多，本文小編給大家介紹的是一種新型的激光器，那就是飛秒激光器，很神奇的哦。

一、飛秒激光器飛秒的概念

飛秒是一種時(shí)間單位，1飛秒只有1秒的一千萬(wàn)億分之一，即1e?15秒或0.001皮秒(1皮秒是，1e?12秒)。它有多快呢？我們知道，光速是30萬(wàn)千米每秒，即3×10^8m/s。而在1飛秒之內(nèi)，光只能走0.3 μm，這只是不到一根頭發(fā)絲的百分之一。

二、飛秒激光器的特點(diǎn)

我們?nèi)粘Ｉ钪械臅r(shí)鐘時(shí)間的分辨率是秒，而這臺(tái)激光器對(duì)時(shí)間的分辨率可以達(dá)到飛秒的程度，所以叫做飛秒激光器。飛秒激光器是一種脈沖激光器。飛秒是指的脈沖持續(xù)時(shí)間。這和脈沖的頻率不是一回。脈沖的頻率是指1s內(nèi)，激光器發(fā)出的脈沖數(shù)目。當(dāng)一臺(tái)機(jī)器對(duì)時(shí)間的分辨率達(dá)到一定的程度時(shí)，它就可以看到許多我們平時(shí)用肉眼看不到的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)。比如，我們?cè)谟耙暺鞑牡膸椭拢涂梢钥吹揭粋€(gè)非常奇妙的世界。

三、飛秒激光器未來(lái)展望

飛秒激光器對(duì)時(shí)間的分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于影視器材，經(jīng)計(jì)算，這臺(tái)飛秒激光器已經(jīng)獲得了人類在實(shí)驗(yàn)室中所能獲得的世界上最短的脈沖.通過(guò)它，我們可以看到更快速、更微妙的運(yùn)動(dòng)，例如綠色植物的光合作用過(guò)程、細(xì)胞的分裂過(guò)程、電子圍繞原子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程等等。但是，現(xiàn)在這些過(guò)程還無(wú)法形成影像，飛秒激光器只能以波紋的形式將它們展示出來(lái).不過(guò)，專業(yè)人員還是可以通過(guò)飛秒激光器做許多事情的，目前，科學(xué)家正在研究如何將它應(yīng)用于檢查人體內(nèi)的癌細(xì)胞。

四、飛秒激光器選擇指南

Thorlabs提供多種飛秒激光器，覆蓋的波段從可見光到近紅外，是多光子顯微成像、細(xì)胞操控、微材料加工、太赫茲產(chǎn)生等應(yīng)用的理想選擇。

這里先介紹德國(guó)Menlo Systems公司的Orange系列摻???鐿光纖激光器，T-Light系列和C/M-Fiber系列激光器。Menlo Systems公司是我們戰(zhàn)略合作伙伴，由200年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者Theodor W. H?nsch教授等人創(chuàng)立。Menlo Systems公司致力于高性能、操作方便的飛秒激光器開發(fā)。它們采用鑰匙開關(guān)操作，自啟動(dòng)激光器配置，免維護(hù)，成本低，為科學(xué)和工業(yè)應(yīng)用提供了一種高性能等級(jí)和高可靠性的解決方案。

Orange系列摻???鐿飛秒激光振蕩器有三種類型，分別是ORANGE、ORANGE-A和ORANGE-A-515，它們的重復(fù)頻率都為100 ± 1MHz，結(jié)構(gòu)非常緊湊。ORANGE型號(hào)飛秒激光器的光譜為1030-1050納米，平均輸出功率大于40毫瓦，脈寬小于100飛秒，并帶有光纖輸出耦合接口。ORANGE-A型號(hào)飛秒激光器的光譜為1050-1070納米，經(jīng)過(guò)放大后平均輸出功率達(dá)到了1瓦以上。通過(guò)倍頻晶體將摻鐿光纖振蕩器輸出的1030納米激光進(jìn)行上轉(zhuǎn)換，得到光波長(zhǎng)在可見光波段的ORANGE-A-515型號(hào)飛秒激光器，其平均輸出功率大于250毫瓦。

與Orange系列相似，T-Light系列飛秒光纖激光器的重復(fù)頻率也為100MHz。T-Light型號(hào)飛秒激光器的輸出光中心波長(zhǎng)為1560納米，脈寬小于90飛秒。通過(guò)倍頻，T-Light 780型號(hào)的中心波長(zhǎng)為780納米，脈沖在100-120飛秒之間。該產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括放大器種子源、多光子激發(fā)、時(shí)間分辨光譜技術(shù)以及太赫茲產(chǎn)生等。

相比于前兩個(gè)系列的飛秒激光器，C/M-Fiber系列具有更高的配置靈活性。通過(guò)集成的步進(jìn)電機(jī)和壓電驅(qū)動(dòng)器，可以對(duì)激光器的重復(fù)頻率可以進(jìn)行粗調(diào)或細(xì)調(diào)，使其與外部脈沖源同步。除了重復(fù)頻率可調(diào)，用戶還可以自由配置光學(xué)輸出端口。C-Fiber系列摻鉺光纖激光器的重復(fù)頻率為100 MHz，有三種輸出功率水平。它還采用最先進(jìn)的環(huán)狀光纖被動(dòng)鎖模技術(shù)，通過(guò)一個(gè)嵌入式微控制器完成旋鑰操作，是超快科學(xué)和工業(yè)界中高要求應(yīng)用的理想選擇。M-Fiber激光器的重復(fù)頻率為250MHz，有兩種輸出功率水平，能提供功率水平超過(guò)400毫瓦的脈沖。

以上三種類型激光器為生物和醫(yī)學(xué)診斷成像等應(yīng)用提供了豐富的波長(zhǎng)和輸出功率選擇，但在脈寬和重復(fù)頻率上的選擇有限。下面將繼續(xù)介紹兩種脈寬更短、重復(fù)頻率更高的飛秒激光器，那就是Octavius系列超快飛秒激光器。

Octavius系列超快激光器由Thorlabs公司的戰(zhàn)略合作伙伴Idesta Quantum Electronics公司生產(chǎn)(目前已將其收購(gòu))，有重復(fù)頻率為1GHz的OCTAVIUS-1G和85 MHz的OCTAVIUS-85M兩種型號(hào)，其脈沖寬度只有6飛秒，光譜寬度很大。該激光器采用色散倍頻程反射鏡對(duì)，可以消除高階色散，實(shí)現(xiàn)更短脈沖輸出。GHz量級(jí)的高重復(fù)頻率對(duì)高循環(huán)泵浦-探測(cè)實(shí)驗(yàn)和頻率梳應(yīng)用十分有用。近幾年研究也表明GHz超高重復(fù)頻率激光能降低非線性成像中樣品的損傷和漂白，提高圖像信噪比。85MHz型號(hào)的激光器最適合用于放大器種子光源，特別是用于光參量啁啾脈沖放大器(OPCPA)和阿秒脈沖產(chǎn)生。

此外，Menlo Systems 公司研發(fā)的頻率穩(wěn)定器 RRE100 是專門為獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的關(guān)鍵技術(shù)光學(xué)頻率疏研發(fā)的，整個(gè)穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)緊湊，即插即用，一鍵化的簡(jiǎn)單操作，非常適合用于采樣激光與粒子束同步的加速器裝置，脈沖X射線裝置，自由電子激光器種子光源和ASOPS異步光學(xué)采樣系統(tǒng)等。

我們之前學(xué)物理知道，圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)是電子，而飛秒激光器對(duì)空間的分辨率非常高而且非常準(zhǔn)確，所以飛秒激光器能將圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子都打掉，而原子核周圍的電子都被打掉以后剩余什么呢？就只剩下一個(gè)孤孤單單的原子核了，這是在激光領(lǐng)域非常大的一個(gè)突破，所以說(shuō)科技的力量是無(wú)限大的，只有想不到，沒有做不到，讓我們一起期待在未來(lái)的某一天我們能通過(guò)飛秒激光器看見另一個(gè)更神奇的世界吧。