Los espejos absorbentes saturables de semiconductores ( SESAM ) son un tipo de absorbente saturable que se utiliza en los láseres de bloqueo de modo .
Los absorbentes saturables de semiconductores se utilizaron para el bloqueo de modo láser ya en 1974, cuando se utilizó germanio tipo p para bloquear el modo de un láser de CO2 que generaba pulsos de alrededor de 500 picosegundos. Los SESAM modernos son pozos cuánticos únicos (SQW) de semiconductores III-V o pozos cuánticos múltiples que crecen en reflectores Bragg distribuidos de semiconductores (DBR). Inicialmente se utilizaron en un esquema de modelado de pulsos resonantes (RPM) como mecanismos de arranque para láseres de Ti:zafiro que empleaban KLM como absorbente rápido saturable. RPM es otra técnica de bloqueo de modo de cavidad acoplada. Diferente de APMláseres que emplean no linealidad de fase de tipo Kerr no resonante para acortar pulsos, RPM emplea la no linealidad de amplitud proporcionada por los efectos de relleno de banda resonante de los semiconductores. Los SESAM pronto se convirtieron en dispositivos absorbentes saturables intracavitarios debido a la mayor simplicidad inherente a esta estructura. Desde entonces, el uso de SESAM ha permitido mejorar en varios órdenes de magnitud la duración de los pulsos, las potencias promedio, las energías de los pulsos y las tasas de repetición de los láseres de estado sólido ultrarrápidos. Se obtuvieron potencias promedio de 60W y tasa de repetición de hasta 160GHz. Mediante el uso de KLM asistido por SESAM, se lograron pulsos de menos de seis femtosegundos directamente desde un oscilador Ti: Sapphire. [ cita requerida ]
Ursula Keller inventó y demostró el espejo absorbente saturable de semiconductores (SESAM), que demostró el primer láser de estado sólido bombeado por diodos con bloqueo de modo pasivo en 1992. "Durante casi dos décadas desde entonces, su grupo en ETH Zurich ha seguido definiendo e impulsando la frontera en láseres de estado sólido ultrarrápidos, tanto con modelos teóricos detallados como con resultados experimentales líderes en el mundo, que demuestran mejoras de órdenes de magnitud en características clave como la duración del pulso, la energía y la tasa de repetición. También ayudó a encabezar la transferencia industrial de esta tecnología. Hoy en día, la mayoría de los láseres ultracortos se basan en el modelado SESAM, con importantes aplicaciones industriales que van desde la comunicación óptica, las mediciones de precisión, la microscopía, la oftalmología y el micromecanizado".[1]
Una de las principales ventajas que tienen los SESAM sobre otras técnicas de absorción saturable es que los parámetros de absorción se pueden controlar fácilmente en una amplia gama de valores. [ cuantificar ] Por ejemplo, la fluencia de saturación se puede controlar variando la reflectividad del reflector superior, mientras que la profundidad de modulación y el tiempo de recuperación se pueden adaptar cambiando las condiciones de crecimiento a baja temperatura para las capas absorbentes. Esta libertad de diseño ha ampliado aún más la aplicación de SESAM en el modelado de láseres de fibra donde se necesita una profundidad de modulación relativamente alta para garantizar el arranque automático y la estabilidad del funcionamiento. Se demostraron con éxito los láseres de fibra que funcionan a 1 µm y 1,5 µm. [2] [3] [4] [5] [6] [cita irrelevante ]