Жаңалықтар - Неліктен біз DPSS лазерінде күшейту ортасы ретінде Nd: YAG кристалын қолданамыз?

Жедел жазбалар үшін біздің әлеуметтік желілерге жазылыңыз

Лазерлік күшейту ортасы дегеніміз не?

Лазерлік күшейту ортасы - бұл ынталандырылған сәулелену арқылы жарықты күшейтетін материал. Ортаның атомдары немесе молекулалары жоғары энергия деңгейлеріне қозған кезде, олар төменгі энергия күйіне оралған кезде белгілі бір толқын ұзындығындағы фотондарды шығара алады. Бұл процесс орта арқылы өтетін жарықты күшейтеді, бұл лазердің жұмысы үшін маңызды.

[Ұқсас блог:]Лазердің негізгі компоненттері]

Әдеттегі пайда ортасы қандай?

Күшейту ортасы әртүрлі болуы мүмкін, соның ішіндегаздар, сұйықтықтар (бояғыштар), қатты заттар(сирек кездесетін жер немесе өтпелі металл иондарымен легирленген кристалдар немесе шынылар) және жартылай өткізгіштер.Қатты денелі лазерлерМысалы, көбінесе Nd: YAG (неодиммен легирленген иттрий алюминий гранаты) сияқты кристалдарды немесе сирек кездесетін жер элементтерімен легирленген шыныларды пайдаланады. Бояғыш лазерлер еріткіштерде ерітілген органикалық бояғыштарды, ал газ лазерлері газдарды немесе газ қоспаларын пайдаланады.

Лазерлік шыбықтар (солдан оңға қарай): Рубин, Александрит, Эр:YAG, Nd:YAG

Күшейту орталары ретінде Nd (неодим), Er (эрбий) және Yb (иттербий) арасындағы айырмашылықтар

ең алдымен олардың сәулелену толқын ұзындығына, энергия беру механизмдеріне және қолданылуына, әсіресе легирленген лазерлік материалдар контексінде қатысты.

Эмиссия толқындарының ұзындығы:

- Er: Эрбий әдетте 1,55 мкм сәуле шығарады, бұл көзге қауіпсіз аймақта орналасқан және оптикалық талшықтардағы шығыны аз болғандықтан телекоммуникациялық қолданбалар үшін өте пайдалы (Gong et al., 2016).

- Yb: Иттербий көбінесе шамамен 1,0-ден 1,1 мкм-ге дейін сәуле шығарады, бұл оны жоғары қуатты лазерлер мен күшейткіштерді қоса алғанда, кең ауқымды қолданбаларға жарамды етеді. Yb көбінесе Er үшін сенсибилизатор ретінде қолданылады, бұл энергияны Yb-ден Er-ге беру арқылы Er-легирленген құрылғылардың тиімділігін арттырады.

- Nd: Неодиммен легирленген материалдар әдетте шамамен 1,06 мкм сәуле шығарады. Мысалы, Nd:YAG тиімділігімен танымал және өнеркәсіптік және медициналық лазерлерде кеңінен қолданылады (Y. Chang және т.б., 2009).

Энергия тасымалдау механизмдері:

- Er және Yb бірлесіп легирлеу: Er және Yb-ны негізгі ортада бірлесіп легирлеу 1,5-1,6 мкм диапазонындағы сәулеленуді арттыру үшін пайдалы. Yb сорғы жарығын сіңіру және энергияны Er иондарына беру арқылы Er үшін тиімді сенсибилизатор ретінде әрекет етеді, бұл телекоммуникациялық диапазонда сәулеленудің күшеюіне әкеледі. Бұл энергия берілуі Er-легирленген талшықты күшейткіштердің (EDFA) жұмысы үшін өте маңызды (Д.К. Высоких және т.б., 2023).

- Nd: Nd әдетте Er-легирленген жүйелердегі Yb сияқты сенсибилизаторды қажет етпейді. Nd тиімділігі сорғы жарығын тікелей сіңіруден және кейінгі сәулеленуден туындайды, бұл оны қарапайым және тиімді лазерлік күшейту ортасына айналдырады.

Қолданбалар:

- Эр:Негізінен телекоммуникацияда қолданылады, себебі оның сәулеленуі 1,55 мкм, бұл кремний диоксиді оптикалық талшықтарының минималды шығын терезесімен сәйкес келеді. Эритроциттермен легирленген күшейту орталары ұзақ қашықтықтағы талшықты-оптикалық байланыс жүйелеріндегі оптикалық күшейткіштер мен лазерлер үшін өте маңызды.

- Yb:Диодты тиімді соруға және жоғары қуат шығаруға мүмкіндік беретін салыстырмалы түрде қарапайым электрондық құрылымына байланысты жоғары қуатты қолданбаларда жиі қолданылады. Yb-легирленген материалдар Er-легирленген жүйелердің өнімділігін арттыру үшін де қолданылады.

- NdӨнеркәсіптік кесу мен дәнекерлеуден бастап медициналық лазерлерге дейін кең ауқымды қолданбаларға өте қолайлы. Nd:YAG лазерлері тиімділігі, қуаты және әмбебаптығы үшін ерекше бағаланады.

Неліктен біз DPSS лазерінде күшейту ортасы ретінде Nd:YAG таңдадық?

DPSS лазері - жартылай өткізгіш лазер диодымен айдалатын қатты денелі күшейту ортасын (Nd: YAG сияқты) пайдаланатын лазер түрі. Бұл технология көрінетін инфрақызыл спектрде жоғары сапалы сәулелер шығара алатын ықшам, тиімді лазерлерге мүмкіндік береді. Егжей-тегжейлі мақала алу үшін беделді ғылыми дерекқорларды немесе баспагерлерді DPSS лазерлік технологиясы бойынша жан-жақты шолулар үшін іздеуді қарастыруыңыз мүмкін.

[Ұқсас өнім:]Диодпен сорылатын қатты денелі лазер]

Әртүрлі зерттеулер көрсеткендей, Nd:YAG жартылай өткізгішті сорғымен жұмыс істейтін лазерлік модульдерде күшейту ортасы ретінде жиі қолданылады, бұл бірнеше себептерге байланысты:

1. Жоғары тиімділік және қуат шығысыДиодты бүйірлік сорғымен жұмыс істейтін Nd:YAG лазерлік модулінің дизайны мен модельдеуі айтарлықтай тиімділік көрсетті, диодты бүйірлік сорғымен жұмыс істейтін Nd:YAG лазері кең жиілік диапазонында импульске тұрақты энергияны сақтай отырып, максималды орташа қуатты 220 Вт қамтамасыз етті. Бұл диодтармен сорғыланған кезде Nd:YAG лазерлерінің жоғары тиімділігі мен жоғары қуаттылық әлеуетін көрсетеді (Лера және т.б., 2016).
2. Операциялық икемділік және сенімділікNd:YAG керамикасы көзге қауіпсіз толқын ұзындықтарын қоса алғанда, әртүрлі толқын ұзындықтарында жоғары оптикалық-оптикалық тиімділікпен тиімді жұмыс істейтіні дәлелденген. Бұл Nd:YAG-тың әртүрлі лазерлік қолданбаларда күшейту ортасы ретіндегі әмбебаптығы мен сенімділігін көрсетеді (Zhang et al., 2013).
3. Ұзақ қызмет ету мерзімі және сәуле сапасыЖоғары тиімді, диодпен сорылатын Nd:YAG лазерін зерттеу оның ұзақ қызмет ету мерзімі мен тұрақты жұмысын атап өтті, бұл Nd:YAG-тың берік және сенімді лазер көздерін қажет ететін қолданбаларға жарамдылығын көрсетеді. Зерттеуде оптикалық зақымданусыз 4,8 x 10^9-дан астам түсіріліммен ұзақ жұмыс істеу, сәуленің тамаша сапасын сақтау туралы хабарланды (Coyle et al., 2004).
4. Жоғары тиімді үздіксіз толқындық жұмыс:Зерттеулер Nd:YAG лазерлерінің жоғары тиімді үздіксіз толқындық (ҮТ) жұмысын көрсетті, бұл олардың диодты сорғымен жұмыс істейтін лазерлік жүйелердегі күшейту ортасы ретіндегі тиімділігін көрсетеді. Бұған жоғары оптикалық түрлендіру тиімділігі мен көлбеу тиімділігіне қол жеткізу кіреді, бұл Nd:YAG-тың жоғары тиімді лазерлік қолданбаларға жарамдылығын одан әрі растайды (Жу және т.б., 2013).

Жоғары тиімділік, қуат шығысы, пайдалану икемділігі, сенімділік, ұзақ мерзімділік және сәуленің тамаша сапасының үйлесімі Nd:YAG жартылай өткізгішті лазерлік модульдерде кең ауқымды қолданбалар үшін артықшылықты күшейту ортасын жасайды.

Анықтама

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Өздігінен рамандық орта ретінде қос ұшты диффузиялық байланысқан Nd:YVO4 кристалы бар 1525 нм толқын ұзындығындағы ықшам, тиімді Q-коммутациялы көзге қауіпсіз лазер. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Er:Yb:KGd(PO3)_4 кристалының өсуі және спектроскопиялық қасиеттері перспективалы 155 мкм лазерлік күшейту ортасы ретінде. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Высоких, Д.К., Базакутса, А., Дорофеенко, А.В. және Бутов, О. (2023). Талшықты күшейткіштер мен лазерлерге арналған Er/Yb күшейту ортасының эксперименттік моделі. Америка оптикалық қоғамының журналы Б.

Лера, Р., Валле-Брозас, Ф., Торрес-Пейро, С., Руис-де-ла-Крус, А., Галан, М., Беллидо, П., Сейметц, М., Бенллоч, Дж., Росо, Л. (2016). Диодтың бүйірінен айдалатын QCW Nd:YAG лазерінің күшейту профилін және өнімділігін модельдеу. Қолданбалы оптика, 55(33), 9573-9576.

Zhang, H., Chen, X., Wang, Q., Zhang, X., Chang, J., Gao, L., Shen, H., Cong, Z., Liu, Z., Tao, X., & Li, P. (2013). 1442,8 нм толқын ұзындығында жұмыс істейтін жоғары тиімді Nd:YAG керамикалық көзге қауіпсіз лазер. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Койл, ДБ, Кей, Р., Стисли, П., және Пулиос, Д. (2004). Ғарыштық өсімдіктер топографиялық альтиметриясына арналған тиімді, сенімді, ұзақ қызмет ететін, диодпен сорылатын Nd:YAG лазері. Қолданбалы оптика, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). 946 нм толқын ұзындығындағы жоғары тиімді үздіксіз толқынды Nd:YAG керамикалық лазерлері. Laser Physics Letters, 10.

Ескерту:

Осы арқылы біз веб-сайтымызда көрсетілген кейбір суреттер білім беруді және ақпарат алмасуды насихаттау мақсатында Интернеттен және Уикипедиядан жиналғанын мәлімдейміз. Біз барлық авторлардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейміз. Бұл суреттерді пайдалану коммерциялық пайда табуды көздемейді.
Егер сіз пайдаланылған кез келген мазмұн сіздің авторлық құқығыңызды бұзады деп ойласаңыз, бізбен хабарласыңыз. Біз зияткерлік меншік туралы заңдар мен ережелердің сақталуын қамтамасыз ету үшін суреттерді жою немесе тиісті сілтеме беру сияқты тиісті шараларды қабылдауға дайынбыз. Біздің мақсатымыз - мазмұнға бай, әділ және басқалардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейтін платформаны сақтау.
Бізбен келесі электрондық пошта мекенжайы бойынша хабарласыңыз:sales@lumispot.cnБіз кез келген хабарлама алғаннан кейін дереу шара қолдануға міндеттенеміз және осындай мәселелерді шешуде 100% ынтымақтастыққа кепілдік береміз.

Мазмұны: