Daugelis lazerių leidžia operatoriui sureguliuoti arba pakeisti išėjimo bangos ilgį UV iki IR bangos ilgio diapazono, jei reikia. Remiantis ankstesne diskusija apie tai, kaip suderinami lazeriai, šiame straipsnyje išsamiai aptariami suderinamų lazerių tipai ir pritaikymai.
Programos, kuriose naudojamos suderinami lazeriai, paprastai skirstomi į dvi plačias kategorijas: tas, kuriose vienos ar kelių linijų fiksuoto bangos ilgio lazeris nesugeba pateikti norimo diskretinio bangos ilgio ar bangos ilgio, ir tų, kuriose lazerio bangos ilgis turi būti nuolat suderinamas eksperimentų ar testų metu, pavyzdžiui, spektroskopijos ir siurblių-probe eksperimentų metu.
Daugelio rūšių suderinami lazeriai gali gaminti derinamąją ištisinę bangą (CW), nanosekundę, pikosekundę ar femtosekundės impulsą. Jų išvesties charakteristikos nustatomos pagal naudojamą lazerio stiprinimo terpę.
Pagrindinis suderinamų lazerių reikalavimas yra tas, kad jie gali skleisti lazerio šviesą plačiame bangos ilgio diapazone. Speciali optika gali būti naudojama norint pasirinkti specifinį bangos ilgį ar bangos ilgio juostą iš suderinamo lazerio emisijos juostos.
Yra daugybė padidintų medžiagų, galinčių gaminti suderinamus lazerius, iš kurių dažniausiai yra organiniai dažai ir titano safyro kristalai (TI: safyras). Šių dviejų padidėjimo medžiagų atveju argono jonų (AR+) lazeriai arba dažniai sudeginti neodimio jonų (ND 3+) lazeriai yra naudojami kaip siurblio šaltinis dėl efektyvaus siurblio šviesos absorbcijos maždaug 490 nm.
Dažų molekulės gali būti naudojamos bangų ilgiui gaminti ultravioletiniame ir matomame (UV-VIS) diapazone. Tačiau norint pasiekti platų derinimo diapazoną, reikia perjungti daugybę skirtingų dažų molekulių, todėl procesas yra gana sudėtingas ir sudėtingas. Priešingai, kietojo kūno lazeriai, priešingai, gali pasiekti platų derinimo diapazoną, naudodami tik vieną lazerio padidėjimo medžiagą (pvz., Dielektrinius kristalus), pašalindami poreikį dažnai pakeisti dažus.
Šiuo metu titano safyras tapo pagrindine suderinamu lazerio padidėjimo medžiaga, kurio platus emisijos spektras yra nuo 680 iki 1100 nm, kurį galima nuolat suderinti, ir išvestį, kurią galima pakilti į UV-VIS spektrinį diapazoną arba žemyn iki IR spektrinio regiono. Šios savybės įgalina platų chemijos ir biologijos taikymo spektrą.
Suderinami CW stovinčios bangos lazeriai
Konceptualiai CW stovinčios bangos lazeris yra paprasčiausia lazerio architektūra. Jį sudaro labai atspindintis veidrodis, padidėjimo terpė ir išėjimo jungties veidrodis (žr. 1 paveikslą), kuris suteikia CW išvestį naudojant įvairias lazerio padidėjimo terpes. Norint pasiekti derinimą, reikia pasirinkti padidinimo terpę, kad būtų padengtas tikslinio bangos ilgio diapazonas.
1 paveikslas: Titano safyro pagrindu pagaminto CW stovinčio bangos lazerio schema. Parodytas dvilypis derinimo filtras.
Daugybė fluorescencinių dažų gali būti naudojama norint suderinti lazerio bangos ilgį į norimą diapazoną. Pagrindinis dažų lazerių pranašumas yra galimybė padengti platų ultravioletinių spindulių juostos bangos ilgio diapazoną, tačiau trūkumas yra tas, kad vieno dažų/tirpiklio naudojimas suteikia tik siauro bangos ilgio derinimo galimybes. Priešingai, kietojo kūno titano safyro lazeriai turi pranašumą, nes teikia plataus bangos ilgio derinimo diapazoną, naudojant vieną stiprinimo terpę, tačiau trūksta galimybių tik galimybę veikti beveik infraraudonosios (NIR) juostoje nuo 690 iki 1100 nm.
Abiem padidinant terpę bangos ilgio derinimas pasiekiamas pasyvių bangos ilgio stabilizavimo elementais. Pirmasis yra kelių plokščių dvipusis filtras arba „Lyot“ filtras. Šis filtras moduliuoja padidėjimą teikdamas didelę transmisiją esant tam tikram bangos ilgiui, taip verčiant lazerį veikti tokiu bangos ilgiu.
Derinimas atliekamas sukant šį dvilypį filtrą. Nors CW stovinčios bangos lazeris yra paprastas, jis leidžia naudoti kelis išilginius lazerinius režimus. Tai sukuria maždaug 40 GHz viso pločio pusės aukščio (<1.5 cm-1), which can be a limiting factor for some applications such as Raman spectroscopy. To achieve narrower linewidths, a ring configuration is required.
Suderinami CW žiedo lazeriai
Nuo devintojo dešimtmečio pradžios žiediniai lazeriai buvo naudojami norint pasiekti suderinamą CW išėjimą per vieną išilginį režimą, kurio spektriniame pralaidume kilohertz diapazone. Panašiai kaip stovinčių bangų lazeriai, suderinami žiediniai lazeriai gali naudoti dažus ir titano safyrą kaip didinimo terpę. Dažikliai gali pateikti labai siaurą linijos plotį<100 kHz, while titanium sapphire provides linewidths of <30 kHz. Dye lasers have a tuning range of 550 to 760 nm and titanium sapphire lasers have a tuning range of 680 to 1035 nm, and the outputs of both lasers can be frequency-doubled to the UV band.
Pagal Heisenbergo neapibrėžtumo principą, kai energijos apibrėžimas tampa tikslesnis, gali būti nustatytas impulsų plotis, kuris gali būti nustatytas. Stovinčioms bangos CW lazeriams ertmės ilgis nusako leidžiamos energijos kiekį kaip atskirą išilginį režimą. Kai ertmės ilgis yra trumpesnis, leidžiama išilginių režimų skaičius padidėja, todėl atsiranda platesnis, mažiau apibrėžtas išėjimo linijos plotis.
Žiedo konfigūracijoje lazerio ertmė gali būti laikoma be galo ilga ertme, o energija gali būti tiksliai apibrėžta. Erkioje yra tik vienas išilginis režimas. Norint pasiekti vieno režimo veikimo sąlygas, ypač reikalingi keli optiniai elementai (žr. 2 pav.).
2 paveikslas: žiedo formos titano safyro lazerio optinis išdėstymas su išorine etalonine ertme.
Pirmiausia į ertmę įkišamas Faradėjaus izoliatorius, kad būtų užtikrinta, jog intrakavitacijos fotonai visada eina tuo pačiu keliu. Norint dar labiau sumažinti išvesties linijos plotį, naudojamas intrakavitacija. Skirtingai nuo stovinčių bangų lazerio ertmių, žiedo konfigūracijoje nėra galinių veidrodžių. Fotonai nuolat cirkuliuoja lazerio ertmėje. Antra, ertmės ilgis turi būti stabilizuotas, kad būtų galima ištaisyti bet kokius mechaninius pokyčius, kuriuos sukelia aplinkos svyravimai, tokie kaip šiluma ar vibracija.
Norint pasiekti ypač nario spektrinius pralaidumus, ertmę galima stabilizuoti naudojant vieną iš dviejų metodų: Vienas metodas naudoja mechaninius pjezoelektrinius veidrodžius, kad ertmės ilgis stabilizuotų, atsižvelgiant į atsako laiką kilohertz diapazone, o kitas metodas naudoja elektro-optines (EO) moduliatorius, kad būtų pasiektas reagavimo laikas Megahertz diapazone. Keletas specializuotų laboratorinių sąrankų parodė, kad spektrinį pralaidumą galima išmatuoti Hertz. Pagrindinis faktorius nustatant žiedo ertmės spektrinę skiriamąją gebą yra išorinė dažnio etaloninė ertmė. Kaip parodyta 2 paveiksle, signalui, reikalingam lazerio ertmės ilgiui stabilizuoti, naudojama etaloninė ertmė. Ši išorinė etaloninė ertmė turi būti išskirta nuo aplinkos svyravimų, kuriuos sukelia temperatūra, mechaninės virpesiai ir akustinis triukšmas. Etaloninė ertmė turėtų būti gerai atskirta nuo pačios žiedinės lazerio ertmės, kad būtų išvengta netyčinio sujungimo tarp dviejų. Remiantis nuorodos signalu, apdorojama naudojant svaro-Drever-Hall metodą.
Režimas užrakintas beveik-continuum lazeriai
Daugeliui programų tiksliai apibrėžtos lazerio išėjimo laiko charakteristikos yra svarbesnės nei tiksliai apibrėžta energija. Tiesą sakant, norint pasiekti trumpus optinius impulsus, reikia ertmės konfigūracijos, kurioje daugelis išilginių režimų rezonuoja vienu metu. Kai šie cirkuliuojantys išilginiai režimai turi fiksuotą fazės ryšį lazerio ertmėje, lazeris yra užrakintas režimo. Tai supras vieną impulsą, svyruojantį ertmėje, su laikotarpiu, apibrėžtu lazerio ertmės ilgiu.
Aktyvųjį režimo fiksavimą galima pasiekti naudojant akusto-optinį moduliatorių (AOM) arba pasyvų režimą, užraktą per KERR objektyvą. Pirmasis, kuris išpopuliarėjo devintajame dešimtmetyje, naudoja intrakavitacijos AOM kaip trumpalaikę sklendę, kuri atidaroma ir uždaroma puse ertmės ilgio dažnio. Šimtų pikosekundžių impulsų galima pasiekti naudojant šį metodą. Per pastaruosius kelis dešimtmečius moksliniams pritaikymams reikėjo pagerinti laiko skiriamąją gebą ir todėl trumpesnius impulsus.
Sinchroniškai pumpuojami dažų lazeriai yra perspektyvus metodas centrinio bangos ilgio derinimui ir optinio impulso sutrumpinimui pagal dydį (iki dešimčių pikosekundžių). Norėdami tai padaryti, dažų lazerio ertmė turi būti tokia pati ertmės ilgis kaip režimo užraktas siurblio lazeris. Siurblio ir dažų lazerio impulsai susitinka prie stiprinimo terpės, kad iš dažų molekulių sukeltų sužadintą radiaciją. Lazerio išėjimas stabilizuojamas reguliuojant dažų lazerio ertmės ilgį. Sinchronizuotos siurblinės konfigūracijos taip pat gali būti naudojamos optiniams parametriniams osciliatoriams (OPOS) (OPOS) (aptarta žemiau).
„Titanium Sapphire“ režimas užrakintas lazeris yra pasyvaus Kerr objektyvo režimo fiksavimo pavyzdys (žr. 3 paveikslą). Taikant šį metodą, impulsai generuojami stiprinant moduliaciją, o titano safyro lūžio rodiklis priklauso nuo intensyvumo.
Iš esmės, kai impulsas sklinda per stiprinimo terpę, didžiausias intensyvumas yra didesnis esant impulsui. Tai sukuria pasyvų lęšį, kuris griežčiau sutelkia impulsų pluoštą ir efektyviau ištraukia stiprinimą, kol nebus naudos, kad būtų galima palaikyti tuo pačiu CW režimų rezonansą ertmėje. Mechaniniai ertmės pasipiktinimai yra naudojami norint sukelti intensyvumo smaigalius, kad būtų galima inicijuoti režimo fiksavimą. Šis metodas leido titano safyrui gaminti net 4 FS impulsus.
3 paveikslas: „Titanium Sapphire“ lazerio režimo metu centrinio bangos ilgis sureguliuojamas judant tuningo plyšį, esantį tarp dviejų dispersinių prizmių.
Verta paminėti, kad daugiau nei 300 nm pralaidumą galima sujungti į vieną impulsą. Pagal Heisenbergo netikrumo principą, trumpesniems impulsams reikia daugiau išilginių režimų. Todėl lazerio ertmėje turi būti pakankamai dispersijos kompensacijos iš ertmės optikos, kad būtų išlaikytas fazinis ryšys, reikalingas stabiliam režimo fiksavimui. Kaip parodyta 3 paveiksle, į ertmę pridedamos kompensacijos prizmės, kad būtų užtikrintas nuolatinis fazės ryšys. Naudojant šį metodą, galima gauti impulsus, kurie yra trumpi 20 FS. Norint sukurti trumpesnius impulsus, taip pat reikia kompensuoti aukštesnės eilės dispersiją. Ši kompensacija pasiekiama naudojant optinį čiulbėjimo objektyvo, siekiant palaikyti fazės ryšį, reikalingą stabiliam režimo užraktui.
Kadangi „Chirped Off“ režimo lentavimas yra efektyviausias naudojant trumpesnius impulsus (didesnį intensyvumą), šis metodas pirmiausia tinka femtosekundės impulsams generuoti. Atliekant 100 FS ~ 100 ps diapazoną, gali būti naudojamas hibridinis metodas, vadinamas regeneraciniu režimo blokavimu. Šis metodas naudoja intrakavitacijos AOM ir KERR efektą. AOM pavaros dažnis gaunamas atliekant ertmių pasikartojimo dažnio matavimus realiuoju laiku, o jo amplitudė priklauso nuo impulso trukmės. Didėjant norimam impulsų plotui ir mažėja KERR efektas, stabilizuota AOM amplitudė padidėja, kad būtų galima fiksuoti režimą. Dėl to regeneracinis režimo fiksavimas gali užtikrinti stabilų, suderinamą išėjimą iš plataus diapazono nuo 20 FS iki 300 ps, naudojant vieną lazerinę sistemą.
Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje regeneracinis režimo fiksavimas įgalino pirmąjį suderinamą, „viskas viename“ kompiuteriu kontroliuojamą „Titanium Sapphire“ lazerį. Ši naujovė padarė šią technologiją prieinamesnę platesniam tyrėjų ir programų asortimentui. Pažangą daugiafotoniniuose vaizduose didžiąja dalimi paskatino technologinė pažanga. Femtosekundės lazerio impulsai dabar yra prieinami biologams, neuromokslininkams ir gydytojams. Bėgant metams buvo padaryta nemažai technologinės pažangos, dėl kurios biologiškai galima naudoti „Titanium Sapphire“ lazerius.
Ultrafast Ytterbium lazeriai
Nepaisant plataus titano safyro lazerių naudingumo, kai kuriems biologiniams eksperimentams reikia ilgesnių bangos ilgių. Tipiškus dviejų fotonų absorbcijos procesus sužadina fotonai, kurių bangos ilgis yra 900 nm. Kadangi ilgesni bangos ilgiai reiškia mažesnį išsibarstymą, ilgesni sužadinimo bangos ilgiai gali efektyviau skatinti biologinius eksperimentus, kuriems reikalingas gilesnis vaizdavimo gylis.
Taip pat labai svarbu atsižvelgti į vėlesnių dažų, pritvirtintų prie biologinio mėginio, fluorescencinių fotonų bangos ilgį. Tokių fluorescencinių fotonų bangos ilgis paprastai būna 450–550 nm juostoje, o tai yra labiau jautri išsibarstymui. Todėl buvo sukurti keli fluorescenciniai žymenys, kurie laipsniškai sugeria infraraudonųjų bangų ilgį. Siekdama patenkinti šį reikalavimą, pramonė sukūrė „viskas viename“, kompiuteriu kontroliuojamą, sinchroniškai siurbtą OPO, kurį varo 1045 nm Ytterbium lazeris, kurio išėjimo bangos ilgis yra nuo 680 iki 1300 nm. Atlikdamas daugiafotoną, ši architektūra siūlo žymiai aukštesnę „Titanium Sapphire“ lazerių našumo alternatyvą.
Itin stiprintuvai
Aukščiau pateiktuose pavyzdžiuose yra ypačrieji impulsai nano-žandikaulio (NJ) energijos diapazone. Tačiau daugeliui programų reikia didesnių energijos derinamų šviesos šaltinių. Kadangi bangos ilgio konversija yra netiesinis procesas, efektyvumas priklauso nuo turimos energijos. Šioms programoms galima naudoti keletą metodų, siekiant padidinti ypač kastų lazerių energiją ir derinimą.
Ultrafastų impulsų amplifikaciją galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas: daugiapakopį amplifikaciją ir regeneracinį amplifikaciją. Pirmasis turi pranašumą, kad labai didelę energiją (100 MJ) galima pasiekti labai mažu įvestimi, tačiau pakartotiniai praėjimai per amplifikacijos etapą pablogina išėjimo pluošto kokybę. Todėl regeneracinis amplifikacija yra tinkamiausias metodas generuoti impulsų energiją mikrobojų (µJ) arba Millijule (MJ) skalėje.
Apskritai, ypač impulsų amplifikacija yra pasiekiama chirped-pulse amplifikacijos metodais (žr. 4 pav.). Procesas prasideda nuo režimo užrakinto osciliatoriaus su femtosekundės impulsų trukme, ty sėklų lazeriu. Sėklų lazeriui labai svarbu turėti pakankamai pralaidumo, kad impulsų trukmę būtų galima ištempti arba sutriuškinti laiku. Optinis čiulbėjimas atsiranda dėl skirtingų šviesos spalvų, keliaujant per optinę medžiagą skirtingu greičiu. Apskritai raudona šviesa keliauja greičiau nei mėlyna šviesa. Pvz., Išplečianti grotelių metu teigiamai čirškėta raudona šviesa prieš mėlyną šviesą, kad būtų galima atskirti bangos ilgio komponentus laiku ir erdvėje. Norint sumažinti stiprią Millijule mastelio femtosekundžių impulsų smailės galią, būtina išplėsti impulsą. Išplečiant beveik 300 ps impulsus, nukreiptus į antros pakopos regeneracinę lazerio ertmę. Paskutinis žingsnis yra naudoti antrą grotelę, kad būtų galima įvesti neigiamą čirškimą ir rekonstruoti sustiprintą impulsą. Visas procesas parodytas 4 pav.
4 paveikslas: čirškių impulsų amplifikacija
Šiandien dauguma regeneracinių stiprintuvų naudoja titano safyrą, tačiau kitos žiniasklaidos priemonės (pvz., Ytterbium) vis labiau populiarėja. Abiem padidėjimo laikmenomis stiprintuvai turi santykinai siaurą derinimą, kai titano safyro derinimo diapazonas yra maždaug nuo 780 iki 820 nm, o tai riboja jų naudingumą spektroskopijos srityje. Norint įveikti šį apribojimą, yra keletas dažnių konvertavimo metodų.
Harmoninis dažnio konversija yra paprasčiausias būdas sureguliuoti ypač ultrafasto osciliatoriaus ar ypač paskirstymo stiprintuvo bangos ilgį. Iš esmės įvykio fotonai yra padidinami iki pagrindinio dažnio sveikojo skaičiaus. Titano safyro (pagrindinio derinimo diapazono 700 ~ 1000 nm) antrosios harmonikos derinimo diapazonas yra 350 ~ 500 nm, trečioji harmonika yra 233 ~ 333 nm, o ketvirtoji harmonika yra 175 ~ 250 nm. Praktiškai dėl harmoninių kristalų absorbcijos ketvirtosios harmonikos derinimas yra ribotas iki 200 nm. Programos, kurioms reikalingas bangos ilgis už šio diapazono ribų, reikalingas programų, reikalingų bangos ilgiui už šio diapazono, parametras, reikalingi parametrų konvertavimo parinktys.
Ypač
Nors ypač daug impulsų galima padauginti ar net trigubai padidinti, titano safyro 700–1000 nm derinimo diapazonas palieka bangos ilgio tarpą UV-VIS ir IR spektrinėse srityse. Eksperimentams, kuriems reikalingi ypač impulsai, kurių bangos ilgis yra „šiuose„ tuščiuose “regionuose“, būtina parametrų konversija žemyn. Šis metodas paverčia vieną didelės energijos fotoną į du mažai energijos vartojančius fotonus: signalo fotoną ir tuščiosios eigos fotoną (žr. 5 paveikslą).
5 paveikslas: Parametrinės konversijos schema.
Energijos pasiskirstymą tarp šių dviejų fotonų gali sukonfigūruoti vartotojas. Esant tipinei parametrinei konfigūracijai, pagrįstai titano safyrui, įvykio fotonas, kurio bangos ilgis yra 800 nm, gali būti nuolat suderintas nuo maždaug 1200 nm iki 2600 nm. Taigi žemyn parametro konversija yra netiesinis procesas, konvertavimo efektyvumas gali tapti problema. Norint įveikti šį apribojimą, nanofokalinės energijos lygyje naudojamas optinis parametrinis osciliatorius (OPO), o Millifocal energijos lygyje naudojamas optinis parametrinis stiprintuvas (OPA).
OPO ertmėje šviesa susideda iš trumpo impulso, kuris sklinda pirmyn ir atgal per ertmę. Tačiau skirtingai nuo aukščiau aprašytos dažų lazerio konfigūracijos, aktyvacijos terpė yra netiesinis kristalas ir nesaugo padidėjimo. OPO kristalas fotonus konvertuoja tik esant siurblio impulsui. Sėkmingai veikiant ypač greitą OPO, reikia, kad impulsai iš siurblio šaltinio į kristalą būtų pasiektas tuo pačiu metu, kai aplink OPO ertmę cirkuliuoja tuščiosios eigos ir signalo fotonai. Kitaip tariant, fiksuoto bangos ilgio titano safyro lazeris ir ultrafastas OPO turi turėti lygiai tokį patį ertmės ilgį.
Tipiško ultrafast OPO išdėstymas parodytas 6 paveiksle. Fazių atitikimas ir ertmės ilgis automatiškai pasirenka norimą bangos ilgį ir užtikrina, kad to bangos ilgio vidinės kelionės laikas yra tas pats, kaip ir titano sapphire siurblio lazeriui. Šiame pavyzdyje OPO lemia antroji titano safyro siurblio lazerio harmonika. Gautas 400 nm pluoštas sukuria signalo ir loiterio išėjimą, kurio bendras bangos ilgis yra nuo 490 iki 750 nm (signalo išėjimas) ir nuo 930 nm iki 2,5 μm (loiter išėjimas), kurio impulsų plotis mažesnis nei 200 FS. Derinant su „Titanium Sapphire Fundamental“ derinimo diapazonu nuo 690 iki 1040 nm, sistema apima bangos ilgio diapazoną nuo 485 nm iki 2,5 μm. diapazonas. Tipiškos programos apima „Soliton“ tyrimus, laiko nustatytą vibracinę spektroskopiją ir ultrafastų siurblio zonos eksperimentus.
6 paveikslas: Sinchroniškai pumpuojamame optiniame parametriniame osciliatoriuje (OPO) centrinis bangos ilgis keičiasi reguliuojant netiesinio kristalo fazių suderinimo kampą.
OPA naudoja tą patį netiesinį optinį procesą, tačiau kadangi siurblio impulsas turi didesnę smailės galią, optiniam rezonatoriui nereikia norint efektyviai konvertuoti bangos ilgį. Nedidelė pluošto dalis iš „UltraFast“ stiprintuvo yra sutelkta į safyro plokštelę, kad būtų sukurtas baltos šviesos tęstinumo spektras. Baltos šviesos tęstinumo spektras yra pasėtas į OPA kristalą (paprastai bario boro kristalą) ir pumpuojamas su likusiu ypač greito stiprintuvo spinduliu. Vienas sijos perėjimas per OPA sukuria didumo sustiprinto signalo ir nuklydusios šviesos laipsnį. Išėjimo šviesos centrinį bangos ilgį vėl kontroliuoja kristalo fazių suderinimo sąlygos, o spektrinį pralaidumą paprastai lemia siurblio ir sėklų pluošto pralaidumas arba gautas kristalo pralaidumas.
Šis OPA gali veikti femtosekundės ar pikosekundės diapazone, kurio energija yra iki kelių milimetrų. Esant tokiems energijos lygiams, gautą signalą ir tuščiosios eigos šviesą galima paversti jų harmonikomis arba sumaišant sumą ir (arba) skirtumų.
OPU, pumpuojami su Millijoule impulsų energija, gali generuoti fotonus iš 190 nm gylio ultravioletinio spindulio į tolimąjį infraraudonųjų spindulių spektrinę sritį. Šie prietaisai palengvina daugelį spektroskopinių programų, tokių kaip trumpalaikė absorbcijos spektroskopija, fluorescencijos padidėjimas, 2D infraraudonųjų spindulių spektroskopija ir aukšta harmoninė generacija.
Išvada
Derinami lazeriai dabar naudojami daugelyje svarbių programų, pradedant pagrindiniais mokslo tyrimais ir baigiant lazerio gamyba ir gyvybės bei sveikatos mokslais. Šiuo metu prieinamų technologijų asortimentas yra didelis. Pradedant nuo paprastų CW suderinamų sistemų, jų siauros linijos plotis gali būti naudojami didelės skiriamosios gebos spektroskopijai, molekuliniams ir atominiams gaudymo bei kvantinės optikos eksperimentams, teikiant kritinę informaciją šiuolaikiniams tyrėjams.
Sudėtingesnės ultravastinės stiprintuvo sistemos naudoja didelę energiją, pikosekundę ir femtosekundės lazerinius impulsus, kad lazerio išėjimas būtų išeigas UV spinduliuose iki tolimųjų juostų. Šie ypač tikri lazeriai yra labai svarbūs norint suprasti didelės energijos fiziką, aukštą harmoniką ir trumpalaikę spektroskopiją. Platus derinimo diapazonas reiškia, kad ta pati lazerio sistema gali būti naudojama tiriant begalinį eksperimentų diapazoną elektroninėje ir vibracinėje spektroskopijoje. Šiandienos lazerių gamintojai siūlo „vieno langelio“ parduotuvių tipo sprendimus, teikiančius lazerio išėjimus, kurių nanofokalinėje energijos diapazone yra daugiau nei 300 nm. Sudėtingesnės sistemos apima įspūdingai platų spektrinį diapazoną nuo 200 iki 20, 000 nm mikrofoco ir Millifocus energijos diapazonuose.
