Uudised – Miks me kasutame Nd: YAG-kristalli võimendusmeediumina DPSS-laseris?

Kiire postituse saamiseks tellige meie sotsiaalmeedia

Mis on Laser Gain Medium?

Laseri võimenduskeskkond on materjal, mis võimendab valgust stimuleeritud emissiooniga. Kui keskkonna aatomid või molekulid on ergastatud kõrgemale energiatasemele, võivad nad madalama energiaga olekusse naastes eraldada teatud lainepikkusega footoneid. See protsess võimendab keskkonda läbivat valgust, mis on laseri töö jaoks ülioluline.

[Seotud ajaveeb:Laseri põhikomponendid]

Mis on tavaline kasumi keskmine?

Võimenduskeskkonda saab muuta, sealhulgasgaasid, vedelikud (värvid), tahked ained(haruldaste muldmetallide või siirdemetalliioonidega legeeritud kristallid või klaasid) ja pooljuhid.TahkislaseridNäiteks kasutatakse sageli kristalle nagu Nd: YAG (neodüümiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaat) või haruldaste muldmetallide elementidega legeeritud klaase. Värvlaserites kasutatakse lahustites lahustatud orgaanilisi värvaineid ja gaasilaserites gaase või gaasisegusid.

Laservardad (vasakult paremale): Rubiin, Aleksandriit, Er:YAG, Nd:YAG

Erinevused Nd (neodüüm), Er (Erbium) ja Yb (Ytterbium) kui võimenduskeskkondade vahel

on peamiselt seotud nende emissiooni lainepikkuste, energiaülekandemehhanismide ja rakendustega, eriti legeeritud lasermaterjalide kontekstis.

Emissiooni lainepikkused:

- Erbium kiirgab tavaliselt 1,55 µm, mis on silmadele ohutus piirkonnas ja väga kasulik telekommunikatsioonirakendustes, kuna see kaob optilistes kiududes (Gong et al., 2016).

- Yb: Ytterbium kiirgab sageli umbes 1,0–1,1 µm, mistõttu see sobib paljude rakenduste jaoks, sealhulgas suure võimsusega laserite ja võimendite jaoks. Yb-d kasutatakse sageli Er-i sensibilisaatorina, et suurendada Er-legeeritud seadmete tõhusust, kandes energiat Yb-st Er-le.

- Nd: Neodüümiga legeeritud materjalid kiirgavad tavaliselt umbes 1,06 µm. Näiteks Nd:YAG on tuntud oma tõhususe poolest ja seda kasutatakse laialdaselt nii tööstuslikes kui ka meditsiinilistes laserites (Y. Chang et al., 2009).

Energia ülekandemehhanismid:

- Er ja Yb kaasdoping: Er ja Yb kaasdoping peremeeskeskkonnas on kasulik emissiooni suurendamiseks vahemikus 1,5–1,6 µm. Yb toimib tõhusa Er-i sensibilisaatorina, neelates pumba valgust ja edastades energiat Er-ioonidele, mis põhjustab võimendatud emissiooni telekommunikatsiooniribas. See energiaülekanne on Er-leegitud fiiberoptimendi (EDFA) töös ülioluline (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd ei vaja Er-legeeritud süsteemides tavaliselt sensibilisaatorit nagu Yb. Nd-i efektiivsus tuleneb selle otsesest pumba valguse neeldumisest ja sellele järgnevast emissioonist, muutes selle lihtsaks ja tõhusaks laservõimenduskandjaks.

Rakendused:

- Er:Kasutatakse peamiselt telekommunikatsioonis, kuna selle emissioon on 1,55 µm, mis langeb kokku ränidioksiidi optiliste kiudude minimaalse kaduaknaga. Er-legeeritud võimendusmeediumid on optiliste võimendite ja laserite jaoks kriitilise tähtsusega kiudoptilistes pikamaasidesüsteemides.

- Yb:Sageli kasutatakse suure võimsusega rakendustes tänu selle suhteliselt lihtsale elektroonilisele struktuurile, mis võimaldab tõhusat dioodipumpamist ja suurt väljundvõimsust. Yb-legeeritud materjale kasutatakse ka Er-legeeritud süsteemide jõudluse parandamiseks.

- Nd: Sobib hästi paljudeks rakendusteks, alates tööstuslikust lõikamisest ja keevitusest kuni meditsiiniliste laserideni. Nd:YAG lasereid hinnatakse eriti nende tõhususe, võimsuse ja mitmekülgsuse poolest.

Miks valisime DPSS-laseri võimendusmeediumiks Nd:YAG-i

DPSS-laser on teatud tüüpi laser, mis kasutab pooljuhtlaserdioodiga pumbatavat tahkisvõimenduskeskkonda (nagu Nd: YAG). See tehnoloogia võimaldab kompaktseid ja tõhusaid lasereid, mis on võimelised tootma kvaliteetseid kiiri nähtavast infrapunasesse spektrisse. Üksikasjaliku artikli jaoks võiksite otsida mainekatest teadusandmebaasidest või kirjastajatest põhjalikke ülevaateid DPSS-lasertehnoloogia kohta.

[Seotud toode:Dioodpumbaga tahkislaser]

Nd:YAG-i kasutatakse pooljuhtpumbaga lasermoodulites sageli võimenduskandjana mitmel põhjusel, nagu on esile tõstetud mitmetes uuringutes:

1.High Efficiency ja Power Output: Dioodi küljelt pumbatava Nd:YAG lasermooduli disain ja simulatsioonid näitasid märkimisväärset efektiivsust, kusjuures dioodi küljelt pumbatav Nd:YAG laser andis maksimaalse keskmise võimsuse 220 W, säilitades samal ajal konstantse energia impulsi kohta laias sagedusvahemikus. See näitab Nd:YAG laserite suurt efektiivsust ja potentsiaali suure võimsusega väljundiks, kui neid pumbatakse dioodidega (Lera et al., 2016).
2. Töö paindlikkus ja töökindlus: On näidatud, et Nd:YAG keraamika töötab tõhusalt erinevatel lainepikkustel, sealhulgas silmadele ohututel lainepikkustel, ja on kõrge optilise-optilise efektiivsusega. See näitab Nd:YAGi mitmekülgsust ja töökindlust võimenduskandjana erinevates laserrakendustes (Zhang et al., 2013).
3. Pikaealisus ja tala kvaliteet: Väga tõhusa dioodpumbaga Nd:YAG laseri uurimine rõhutas selle pikaealisust ja ühtlast jõudlust, mis näitab Nd:YAG sobivust rakendustele, mis nõuavad vastupidavaid ja usaldusväärseid laserallikaid. Uuring teatas pikendatud tööst enam kui 4,8 x 10^9 kaadriga ilma optiliste kahjustusteta, säilitades suurepärase kiire kvaliteedi (Coyle et al., 2004).
4. Väga tõhus pidevlaine töö:Uuringud on näidanud Nd:YAG laserite ülitõhusat pidevlaine (CW) tööd, tõstes esile nende tõhususe võimenduskandjana dioodpumbaga lasersüsteemides. See hõlmab kõrge optilise muundamise ja kalle efektiivsuse saavutamist, mis kinnitab veelgi Nd: YAG sobivust suure tõhususega laserrakenduste jaoks (Zhu et al., 2013).

Kõrge efektiivsuse, väljundvõimsuse, töö paindlikkuse, töökindluse, pikaealisuse ja suurepärase kiire kvaliteedi kombinatsioon muudab Nd:YAG eelistatud võimenduskandjaks pooljuhtpumbaga lasermoodulites paljudes rakendustes.

Viide

Chang, Y., Su, K., Chang, H. ja Chen, Y. (2009). Kompaktne tõhus Q-lülitusega silmadele ohutu laser lainepikkusel 1525 nm koos kahe otsaga difusioonsidemega Nd:YVO4 kristalliga kui ise-Ramani kandja. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z. ja Huang, Y. (2016). Er:Yb:KGd(PO3)_4 kristalli kasvu- ja spektroskoopilised omadused paljutõotava 155 µm laservõimenduskeskkonnana. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Kiudvõimendite ja laserite Er/Yb võimendusmeediumi katsepõhine mudel. Ameerika Optikaühingu ajakiri B.

Lera, R., Valle-Brozas, F., Torres-Peiró, S., Ruiz-de-la-Cruz, A., Galán, M., Bellido, P., Seimetz, M., Benlloch, J., & Roso, L. (2016). Dioodi küljelt pumbatava QCW Nd:YAG laseri võimendusprofiili ja jõudluse simulatsioonid. Applied Optics, 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). Suure efektiivsusega Nd:YAG keraamiline silmadele ohutu laser, mis töötab lainepikkusel 1442,8 nm. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P. ja Poulios, D. (2004). Tõhus, usaldusväärne, pika elueaga dioodpumbaga Nd:YAG laser kosmosepõhiseks taimestiku topograafiliseks kõrgusmõõtmiseks. Rakendusoptika, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D. ja Duan, Y. (2013). Väga tõhusad pidevlaine Nd:YAG keraamilised laserid 946 nm juures. Laser Physics Letters, 10.

Vastutusest loobumine:

Käesolevaga kinnitame, et osa meie veebisaidil kuvatavatest piltidest on kogutud Internetist ja Vikipeediast eesmärgiga edendada haridust ja teabe jagamist. Austame kõigi loojate intellektuaalomandi õigusi. Nende piltide kasutamine ei ole mõeldud ärilise kasu saamiseks.
Kui arvate, et mis tahes kasutatud sisu rikub teie autoriõigusi, võtke meiega ühendust. Oleme rohkem kui valmis võtma asjakohaseid meetmeid, sealhulgas eemaldama pilte või tagama õigete omistuste olemasolu, et tagada vastavus intellektuaalomandi seadustele ja määrustele. Meie eesmärk on säilitada platvorm, mis on sisult rikkalik, õiglane ja austab teiste intellektuaalomandi õigusi.
Palun võtke meiega ühendust järgmisel e-posti aadressil:sales@lumispot.cn. Kohustume koheselt tegutsema pärast teate saamist ja garanteerime 100% koostöö selliste probleemide lahendamisel.

Sisukord: