Жаңалықтар - Неліктен біз Nd: YAG кристалын DPSS лазеріндегі күшейту ортасы ретінде пайдаланамыз?

Жедел пост алу үшін біздің әлеуметтік медиаға жазылыңыз

Лазердің жоғарылау ортасы дегеніміз не?

Лазерлік күшейткіш орта - ынталандырылған сәуле шығару арқылы жарықты күшейтетін материал. Ортаның атомдары немесе молекулалары жоғары энергетикалық деңгейге көтерілгенде, олар төменгі энергетикалық күйге оралған кезде белгілі бір толқын ұзындығының фотондарын шығара алады. Бұл процесс лазермен жұмыс істеу үшін негізгі болып табылатын орта арқылы өтетін жарықты күшейтеді.

[Қатысты блог:Лазердің негізгі компоненттері]

Әдеттегі табыс ортасы дегеніміз не?

Пайда ортасы әртүрлі болуы мүмкін, соның ішіндегаздар, сұйықтықтар (бояғыштар), қатты заттар(сирек жер немесе өтпелі металл иондары қосылған кристалдар немесе шынылар) және жартылай өткізгіштер.Қатты күйдегі лазерлер, мысалы, Nd: YAG (неодим қосылған итрий алюминий гранаты) сияқты кристалдарды немесе сирек жер элементтері қосылған стақандарды жиі пайдаланыңыз. Бояғыш лазерлер еріткіштерде ерітілген органикалық бояғыштарды, ал газды лазерлер газдарды немесе газ қоспаларын пайдаланады.

Лазерлік таяқшалар (солдан оңға): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

Үсу ортасы ретінде Nd (неодим), Er (эрбий) және Yb (итербий) арасындағы айырмашылықтар

ең алдымен олардың сәулелену толқындарының ұзындығына, энергияны тасымалдау механизмдеріне және қолданбаларына, әсіресе легирленген лазерлік материалдар контекстінде қатысты.

Эмиссия толқын ұзындығы:

- Er: Эрбиум әдетте 1,55 мкм шамасында сәуле шығарады, ол көзге қауіпсіз аймақта және оптикалық талшықтардағы аз жоғалуына байланысты телекоммуникация қолданбалары үшін өте пайдалы (Гонг және т.б., 2016).

- Yb: Итербий жиі шамамен 1,0-1,1 мкм шығарады, бұл оны қуатты лазерлер мен күшейткіштерді қоса алғанда, кең ауқымды қолданбаларға қолайлы етеді. Yb энергияны Yb-ден Er-ге беру арқылы Er-қоспаланған құрылғылардың тиімділігін арттыру үшін жиі Er үшін сенсибилизатор ретінде пайдаланылады.

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

Энергияны тасымалдау механизмдері:

- Er және Yb бірлескен допинг: негізгі ортада Er және Yb бірлескен допинг 1,5-1,6 мкм диапазондағы шығарындыларды арттыру үшін пайдалы. Yb сорғы жарығын сіңіру және энергияны Er иондарына беру арқылы Er үшін тиімді сенсибилизатор ретінде әрекет етеді, бұл телекоммуникация диапазонында күшейтілген эмиссияға әкеледі. Бұл энергия тасымалдауы Er-қоспаланған талшықты күшейткіштердің (EDFA) жұмысы үшін өте маңызды (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd әдетте Er-қоспаланған жүйелерде Yb сияқты сенсибилизаторды қажет етпейді. Nd тиімділігі оның сорғы жарығын тікелей сіңіруінен және одан кейінгі сәулеленуінен алынады, бұл оны қарапайым және тиімді лазерлік күшейту ортасына айналдырады.

Қолданбалар:

- Иә:Негізінен телекоммуникацияда 1,55 мкм сәуле шығаруына байланысты қолданылады, бұл кремнеземдік оптикалық талшықтардың ең аз жоғалту терезесіне сәйкес келеді. Эр-қоспаланған күшейту орталары қалааралық талшықты-оптикалық байланыс жүйелеріндегі оптикалық күшейткіштер мен лазерлер үшін өте маңызды.

- Иб:Диодты тиімді айдауға және жоғары қуатты шығаруға мүмкіндік беретін салыстырмалы қарапайым электронды құрылымына байланысты жоғары қуатты қолданбаларда жиі қолданылады. Yb-қоспаланған материалдар Er-қоспаланған жүйелердің өнімділігін арттыру үшін де қолданылады.

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

Неліктен біз DPSS лазеріндегі күшейту ортасы ретінде Nd:YAG таңдадық

DPSS лазері – жартылай өткізгіш лазерлік диод арқылы айдалатын қатты күйді күшейтетін ортаны (Nd: YAG сияқты) пайдаланатын лазер түрі. Бұл технология көрінетін-инфрақызыл спектрде жоғары сапалы сәулелерді шығаруға қабілетті ықшам, тиімді лазерлерге мүмкіндік береді. Егжей-тегжейлі мақаланы алу үшін DPSS лазерлік технологиясы туралы жан-жақты шолулар үшін беделді ғылыми дерекқорлар немесе баспагерлер арқылы іздеуді қарастыруға болады.

[Қатысты өнім:Диодпен айдалатын қатты күйдегі лазер]

Nd:YAG жиі жартылай өткізгішпен айдалатын лазерлік модульдерде күшейту ортасы ретінде бірнеше себептерге байланысты пайдаланылады, әртүрлі зерттеулерде көрсетілген:

1. Жоғары тиімділік және қуат шығысы: Диодтың бүйірінен айдалатын Nd:YAG лазерлік модулінің дизайны мен модельдеулері айтарлықтай тиімділікті көрсетті, диодтық бүйірлік айдалатын Nd:YAG лазері кең жиілік диапазонында импульс үшін тұрақты энергияны сақтай отырып, 220 Вт максималды орташа қуатты қамтамасыз етеді. Бұл диодтармен айдалған кезде Nd:YAG лазерлерінің жоғары өнімділігі мен жоғары қуатты шығу потенциалын көрсетеді (Лера және т.б., 2016).
2.Операциялық икемділік және сенімділік: Nd:YAG керамикасының оптикалық-оптикалық тиімділігі жоғары әртүрлі толқын ұзындықтарында, соның ішінде көзге қауіпсіз толқын ұзындықтарында тиімді жұмыс істейтіні көрсетілген. Бұл Nd:YAG әмбебаптығы мен сенімділігін әртүрлі лазерлік қолданбаларда күшейту құралы ретінде көрсетеді (Чжан және т.б., 2013).
3.Ұзақ өмір сүру және сәуле сапасы: Жоғары тиімді, диодпен айдалатын Nd:YAG лазеріне жүргізілген зерттеулер Nd:YAG лазерінің ұзақ мерзімді және сенімді лазер көздерін қажет ететін қолданбаларға жарамдылығын көрсете отырып, оның ұзақ қызмет ету мерзімі мен тұрақты өнімділігін атап өтті. Зерттеу 4,8 x 10^9-ден астам түсіріліммен оптикалық зақымданусыз, сәуленің тамаша сапасын сақтай отырып, ұзартылған жұмыс туралы хабарлады (Койл және т.б., 2004).
4. Жоғары тиімді үздіксіз толқынды жұмыс:Зерттеулер Nd:YAG лазерлерінің жоғары тиімді үздіксіз толқындық (CW) жұмысын көрсетті, бұл олардың диодпен айдалатын лазерлік жүйелердегі күшейту ортасы ретіндегі тиімділігін көрсетеді. Бұған жоғары оптикалық түрлендіру тиімділігіне және көлбеу тиімділігіне қол жеткізу, Nd: YAG жоғары тиімді лазерлік қолданбалар үшін жарамдылығын одан әрі растау кіреді (Чжу және т.б., 2013).

Жоғары тиімділік, қуат шығысы, операциялық икемділік, сенімділік, ұзақ қызмет ету мерзімі және тамаша сәуле сапасының үйлесімі Nd:YAG қолданбаларын кең ауқым үшін жартылай өткізгішпен айдалатын лазерлік модульдерде артықшылықты күшейту ортасына айналдырады.

Анықтама

Чанг, Ю., Су, К., Чанг, Х. және Чен, Ю. (2009). Өздігінен Раман ортасы ретінде қос ұшты диффузиялық байланысқан Nd:YVO4 кристалы бар 1525 нм жиілікте ықшам тиімді Q-қосқышы бар көзге қауіпсіз лазер. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). 155 мкм лазерлік күшейту ортасы ретіндегі Er:Yb:KGd(PO3)_4 кристалының өсу және спектроскопиялық қасиеттері. Оптикалық материалдар Экспресс, 6, 3518-3526.

Высоких, Д.К., Базакуца, А., Дорофеенко, А.В., & Бутов, О. (2023). Талшықты күшейткіштер мен лазерлерге арналған Er/Yb күшейту ортасының экспериментке негізделген моделі. Американың оптикалық қоғамының журналы Б.

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

Чжан, Х., Чен, Х., Ван, К., Чжан, X., Чан, Дж., Гао, Л., Шен, Х., Конг, З., Лю, З., Тао, Х., & Li, P. (2013). 1442,8 нм жұмыс істейтін жоғары тиімді Nd:YAG керамикалық көзге қауіпсіз лазер. Оптикалық хаттар, 38(16), 3075-3077.

Койл, Д.Б., Кэй, Р., Стисли, П. және Поулиос, Д. (2004). Ғарыштық өсімдіктердің топографиялық биіктік өлшеуі үшін тиімді, сенімді, ұзақ қызмет ететін, диодпен айдалатын Nd:YAG лазері. Қолданбалы оптика, 43(27), 5236-5242.

Жу, HY, Xu, CW, Чжан, Дж., Тан, Д., Луо, Д. және Дуан, Ю. (2013). 946 нм жоғары тиімді үздіксіз толқынды Nd:YAG керамикалық лазерлері. Лазерлік физика әріптері, 10.

Жауапкершіліктен бас тарту:

Осы арқылы біз веб-сайтымызда көрсетілген кейбір суреттер білім беру мен ақпарат алмасуды ілгерілету мақсатында Интернет пен Википедиядан жиналғанын мәлімдейміз. Біз барлық авторлардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейміз. Бұл кескіндерді пайдалану коммерциялық пайдаға арналмаған.
Пайдаланылған мазмұнның кез келгені авторлық құқығыңызды бұзады деп ойласаңыз, бізге хабарласыңыз. Біз зияткерлік меншік туралы заңдар мен ережелердің сақталуын қамтамасыз ету үшін кескіндерді жоюды немесе тиісті атрибуцияны қамтамасыз етуді қоса, тиісті шараларды қабылдауға дайынбыз. Біздің мақсатымыз мазмұнға бай, әділетті және басқалардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейтін платформаны қолдау.
Бізбен келесі электрондық пошта мекенжайы бойынша хабарласыңыз:sales@lumispot.cn. Біз кез келген хабарламаны алған кезде дереу әрекет етуге міндеттенеміз және кез келген осындай мәселелерді шешуде 100% ынтымақтастыққа кепілдік береміз.

Мазмұны: