Вести - Зошто користиме Nd:YAG кристал како медиум за засилување кај DPSS ласерот?

Претплатете се на нашите социјални медиуми за брзи објави

Што е медиум за ласерско засилување?

Ласерски медиум за засилување е материјал што ја засилува светлината преку стимулирана емисија. Кога атомите или молекулите на медиумот се возбудени на повисоки енергетски нивоа, тие можат да емитираат фотони со одредена бранова должина кога се враќаат во пониска енергетска состојба. Овој процес ја засилува светлината што минува низ медиумот, што е фундаментално за работата на ласерот.

[Поврзан блог:]Клучни компоненти на ласерот]

Кој е вообичаениот медиум за засилување?

Медиумот за засилување може да биде различен, вклучувајќигасови, течности (бои), цврсти тела(кристали или стакла допирани со јони на ретки земни метали или преодни метали) и полупроводници.Ласери во цврста состојба, на пример, често користат кристали како Nd:YAG (итриум алуминиумски гранат допиран со неодимиум) или стакла допирани со ретки земни елементи. Ласерите за боење користат органски бои растворени во растворувачи, а гасните ласери користат гасови или мешавини од гас.

Ласерски прачки (од лево кон десно): Рубин, Александрит, Er:YAG, Nd:YAG

Разликите помеѓу Nd (неодиум), Er (ербиум) и Yb (итербиум) како медиуми за засилување

првенствено се однесуваат на нивните емисиони бранови должини, механизми за пренос на енергија и примени, особено во контекст на допирани ласерски материјали.

Бранови должини на емисија:

- Er: Ербиумот обично емитира на 1,55 µm, што е во зоната безбедна за очите и е многу корисно за телекомуникациски апликации поради неговите мали загуби во оптичките влакна (Gong et al., 2016).

- Yb: Итербиумот често емитира околу 1,0 до 1,1 µm, што го прави погоден за широк спектар на апликации, вклучувајќи ласери и засилувачи со голема моќност. Yb често се користи како сензибилизатор за Er за да се зголеми ефикасноста на уредите допирани со Er преку пренесување на енергија од Yb на Er.

- Nd: Материјалите допирани со неодимиум обично емитуваат околу 1,06 µm. Nd:YAG, на пример, е познат по својата ефикасност и е широко користен и во индустриските и во медицинските ласери (Y. Chang et al., 2009).

Механизми за пренос на енергија:

- Ко-допирање на Er и Yb: Ко-допирањето на Er и Yb во медиумот домаќин е корисно за зголемување на емисијата во опсег од 1,5-1,6 µm. Yb делува како ефикасен сензибилизатор за Er со апсорбирање на пумпата светлина и пренесување на енергија на јони на Er, што доведува до засилена емисија во телекомуникацискиот опсег. Овој пренос на енергија е клучен за работата на Er-допираните фибер засилувачи (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd обично не бара сензибилизатор како Yb во Er-допираните системи. Ефикасноста на Nd произлегува од неговата директна апсорпција на пумпата светлина и последователната емисија, што го прави едноставен и ефикасен медиум за ласерско засилување.

Апликации:

- Ер:Првенствено се користи во телекомуникациите поради неговата емисија од 1,55 µm, што се совпаѓа со минималниот прозорец за загуби на силициумските оптички влакна. Er-допираните медиуми за засилување се критични за оптичките засилувачи и ласерите во комуникациските системи со оптички влакна на долги растојанија.

- Yb:Често се користи во апликации со голема моќност поради неговата релативно едноставна електронска структура што овозможува ефикасно диодно пумпање и голема излезна моќност. Yb-допираните материјали се користат и за подобрување на перформансите на Er-допираните системи.

- НдОдлично прилагодени за широк спектар на апликации, од индустриско сечење и заварување до медицински ласери. Nd:YAG ласерите се особено ценети поради нивната ефикасност, моќност и разновидност.

Зошто го избравме Nd:YAG како медиум за засилување кај DPSS ласерот

DPSS ласер е вид на ласер кој користи медиум за засилување во цврста состојба (како Nd: YAG) пумпан од полупроводничка ласерска диода. Оваа технологија овозможува компактни, ефикасни ласери способни да произведуваат висококвалитетни зраци во видливиот до инфрацрвениот спектар. За детална статија, можеби ќе размислите да пребарувате низ реномирани научни бази на податоци или издавачи за сеопфатни прегледи на DPSS ласерската технологија.

[Поврзан производ:]Диодно-пумпан ласер во цврста состојба]

Nd:YAG често се користи како медиум за засилување во полупроводнички пумпани ласерски модули од неколку причини, како што е нагласено во различни студии:

1. Висока ефикасност и излезна моќностДизајнот и симулациите на Nd:YAG ласерски модул со диодна страна пумпа покажаа значителна ефикасност, при што Nd:YAG ласер со диодна страна пумпа обезбедува максимална просечна моќност од 220 W, додека одржува константна енергија по импулс во широк фреквентен опсег. Ова укажува на високата ефикасност и потенцијалот за висока излезна моќност на Nd:YAG ласерите кога се пумпаат од диоди (Lera et al., 2016).
2. Оперативна флексибилност и сигурностДокажано е дека Nd:YAG керамиката работи ефикасно на различни бранови должини, вклучувајќи бранови должини безбедни за очите, со висока оптичко-оптичка ефикасност. Ова ја демонстрира разновидноста и сигурноста на Nd:YAG како медиум за засилување во различни ласерски апликации (Zhang et al., 2013).
3. Долготрајност и квалитет на зракотИстражувањето на високо ефикасен Nd:YAG ласер со диодна пумпа ја нагласи неговата долговечност и конзистентни перформанси, што укажува на соодветноста на Nd:YAG за апликации кои бараат трајни и сигурни ласерски извори. Студијата објави продолжено работење со повеќе од 4,8 x 10^9 снимки без оптичко оштетување, одржувајќи одличен квалитет на зракот (Coyle et al., 2004).
4. Високо ефикасна работа со континуиран бран:Студиите ја демонстрираа високо ефикасната работа со континуиран бран (CW) на Nd:YAG ласерите, истакнувајќи ја нивната ефикасност како медиум за засилување во ласерските системи со диодна пумпа. Ова вклучува постигнување на висока ефикасност на оптичка конверзија и ефикасност на наклон, што дополнително ја потврдува соодветноста на Nd:YAG за високоефикасни ласерски апликации (Zhu et al., 2013).

Комбинацијата од висока ефикасност, излезна моќност, оперативна флексибилност, сигурност, долготрајност и одличен квалитет на зракот го прави Nd:YAG префериран медиум за засилување кај полупроводнички пумпани ласерски модули за широк опсег на апликации.

Референца

Чанг, Ј., Су, К., Чанг, Х. и Чен, Ј. (2009). Компактен ефикасен Q-прекинувачки ласер безбеден за очите на 1525 nm со двоен крај со дифузиски врзан Nd:YVO4 кристал како само-Раманов медиум. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Гонг, Г., Чен, Ј., Лин, Ј., Хуанг, Ј., Гонг, Кс., Луо, З., и Хуанг, Ј. (2016). Раст и спектроскопски својства на кристалот Er:Yb:KGd(PO3)_4 како ветувачки медиум за ласерско засилување од 155 µm. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Високик, Д.К., Базакуца, А., Дорофеенко, А.В. и Бутов, О. (2023). Модел базиран на експерименти на медиум за засилување Er/Yb за фибер засилувачи и ласери. Весник на оптичкото друштво на Америка Б.

Лера, Р., Вале-Брозас, Ф., Торес-Пеиро, С., Руиз-де-ла-Круз, А., Галан, М., Белидо, П., Семиц, М., Бенлох, Ј., и Росо, Л. (2016). Симулации на профилот на засилување и изведба на диоден QCW Nd:YAG ласер со странична пумпа. Применета оптика, 55 (33), 9573-9576.

Жанг, Х., Чен, Кс., Ванг, К., Жанг, Кс., Чанг, Ј., Гао, Л., Шен, Х., Конг, З., Лиу, З., Тао, Кс., и Ли, П. (2013). Високо ефикасен керамички Nd:YAG ласер безбеден за очите кој работи на 1442,8 nm. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Којл, ДБ, Кеј, Р., Стајсли, П. и Пулиос, Д. (2004). Ефикасен, сигурен, долготраен, диодно пумпан Nd:YAG ласер за вселенска топографска алтиметрија на вегетација. Применета оптика, 43(27), 5236-5242.

Жу, ХЈ, Сју, ЦВ, Жанг, Ј., Танг, Д., Луо, Д., и Дуан, Ј. (2013). Високо ефикасни керамички ласери со континуиран бран Nd:YAG на 946 nm. Laser Physics Letters, 10.

Одрекување од одговорност:

Со ова изјавуваме дека некои од сликите прикажани на нашата веб-страница се собрани од Интернет и Википедија, со цел промовирање на образованието и споделувањето информации. Ги почитуваме правата на интелектуална сопственост на сите креатори. Употребата на овие слики не е наменета за комерцијална добивка.
Доколку сметате дека некоја од употребените содржини ги крши вашите авторски права, ве молиме контактирајте не. Ние сме повеќе од подготвени да преземеме соодветни мерки, вклучително и отстранување на слики или давање соодветно наведување на изворот, за да обезбедиме усогласеност со законите и прописите за интелектуална сопственост. Нашата цел е да одржуваме платформа која е богата со содржина, фер и ги почитува правата на интелектуална сопственост на другите.
Ве молиме контактирајте не на следната е-адреса:sales@lumispot.cnСе обврзуваме да преземеме итни мерки по добивањето на какво било известување и гарантираме 100% соработка во решавањето на сите такви проблеми.

Содржина：