パルスレーザー (光学)
パルスレーザーとは、連続光発振に分類されないレーザーを指す名称である。より具体的には、光出力がある一定の継続時間を持つパルスから構成されており、さらにそれらのパルスが、ある 繰り返し周波数で繰り返されるレーザーの事を指す。
パルスレーザーは様々な目的に対応する幅広い技術を含んだ概念である。その中には単に連続光発振が技術的に不可能であるという理由でパルス駆動されているレーザーもある。
それとは異なり、1パルスのエネルギーが高ければ高いほど好ましいという応用のためにパルス駆動が求められるケースがある。パルスあたりのエネルギーは、レーザーの平均パワーを繰り返し周波数で割ったものであるため、この場合の目的は、繰り返し周波数を下げて、パルスとパルスの間隔を広げてよりたくさんのエネルギーを短い時間のパルスに集中させる事で達成される場合がある。レーザーアブレーションはそのような応用の例として挙げられる。熱が非常に短時間に表面に与えられると、熱が拡散されないために加熱されるのは表面の非常に小さい体積だけであるため、容易に蒸発する。
Qスイッチレーザーでは、光共振器の中に利得を上回る損失を導入することによって、反転分布が(レーザー発振に消費されずに)十分に成長することを可能にする。損失の挿入は光共振器にとっては品質ファクターであるQ値を低下させる事に相当する。レーザー媒質に蓄積されたエネルギーが到達可能な最大値に達した時に、光共振器に挿入された損失を速やかに取り除く(アクティブQスイッチにおいては外部からの信号で取り除かれ、パッシブQスイッチにおいては、物理現象によって自動的に損失が除去される)事で、レーザー媒質に蓄積されたエネルギーを消費して急速にレーザー発振が開始する。その結果、非常にパルス幅が短く、結果、高いピークパワーを持つパルスが得られる。