Lajme - Pse po përdorim kristalin Nd: YAG si mjet fitimi në lazerin DPSS?

Regjistrohu në mediat tona sociale për postim të shpejtë

Çfarë është një medium fitimi me laser?

Një medium për përfitim lazer është një material që amplifikon dritën me emetim të stimuluar. Kur atomet ose molekulat e mediumit ngacmohen në nivele më të larta energjie, ato mund të lëshojnë fotone të një gjatësi vale të caktuar kur kthehen në një gjendje energjie më të ulët. Ky proces përforcon dritën që kalon përmes mediumit, gjë që është thelbësore për funksionimin e lazerit.

[Blog i ngjashëm:Komponentët kryesorë të lazerit]

Cili është mediumi i zakonshëm i fitimit?

Mediumi i fitimit mund të jetë i ndryshëm, duke përfshirëgazrat, lëngje (ngjyra), të ngurta(kristale ose gota të ndotura me jone të metaleve të rralla ose në tranzicion), dhe gjysmëpërçues.Lazer në gjendje të ngurtëPër shembull, shpesh përdorin kristale si Nd: YAG (Garnet alumini Yttrium i dopuar me neodymium) ose gota të ndotura me elementë të tokës së rrallë. Lazerët me ngjyra përdorin ngjyra organike të tretura në tretës, dhe lazerët e gazit përdorin gazra ose përzierje gazi.

Shufra lazer (nga e majta në të djathtë): Rubin, Aleksandrit, Er:YAG, Nd:YAG

Dallimet midis Nd (Neodymium), Er (Erbium) dhe Yb (Ytterbium) si mediume fitimi

kanë të bëjnë kryesisht me gjatësitë e valëve të tyre të emetimit, mekanizmat e transferimit të energjisë dhe aplikimet, veçanërisht në kontekstin e materialeve lazer të dopuar.

Gjatësia e valës së emetimit:

- Er: Erbiumi zakonisht lëshon në 1.55 µm, i cili është në rajonin e sigurt për sytë dhe shumë i dobishëm për aplikimet e telekomunikacionit për shkak të humbjes së tij të ulët në fibrat optike (Gong et al., 2016).

- Yb: Yterbiumi shpesh lëshon rreth 1,0 deri në 1,1 µm, duke e bërë atë të përshtatshëm për një gamë të gjerë aplikimesh, duke përfshirë lazerët dhe amplifikatorët me fuqi të lartë. Yb përdoret shpesh si një sensibilizues për Er për të rritur efikasitetin e pajisjeve të dopuara me Er duke transferuar energji nga Yb në Er.

- Nd: Materialet e dopuara me neodymium zakonisht emetojnë rreth 1,06 µm. Nd:YAG, për shembull, është i njohur për efikasitetin e tij dhe përdoret gjerësisht në lazerët industrialë dhe mjekësorë (Y. Chang et al., 2009).

Mekanizmat e transferimit të energjisë:

- Bashkëdopingu Er dhe Yb: Bashkëdopingu i Er dhe Yb në një mjedis pritës është i dobishëm për rritjen e emetimit në intervalin 1,5-1,6 µm. Yb vepron si një sensibilizues efikas për Er duke thithur dritën e pompës dhe duke transferuar energji tek jonet Er, duke çuar në emetim të përforcuar në brezin e telekomunikacionit. Ky transferim energjie është thelbësor për funksionimin e amplifikatorëve të fibrave të dopuar me Er (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd zakonisht nuk kërkon një sensibilizues si Yb në sistemet e dopuara me Er. Efikasiteti i Nd rrjedh nga thithja e drejtpërdrejtë e dritës së pompës dhe emetimi pasues, duke e bërë atë një medium të drejtpërdrejtë dhe efikas të fitimit me lazer.

Aplikimet:

- Epo:Përdoret kryesisht në telekomunikacion për shkak të emetimit të tij në 1.55 µm, që përkon me dritaren minimale të humbjes së fibrave optike silicë. Mediumet e fitimit të dopuar nga Er-dop janë kritike për amplifikatorët optikë dhe lazerët në sistemet e komunikimit me fibra optike në distanca të gjata.

- Yb:Përdoret shpesh në aplikime me fuqi të lartë për shkak të strukturës së tij elektronike relativisht të thjeshtë që lejon pompimin efikas të diodës dhe fuqinë e lartë të prodhimit. Materialet e dopuara me Yb përdoren gjithashtu për të përmirësuar performancën e sistemeve të dopuara me Er.

- Nd: I përshtatshëm për një gamë të gjerë aplikimesh, nga prerja dhe saldimi industrial deri te lazerët mjekësorë. Lazerët Nd:YAG vlerësohen veçanërisht për efikasitetin, fuqinë dhe shkathtësinë e tyre.

Pse zgjodhëm Nd:YAG si medium fitimi në lazerin DPSS

Një lazer DPSS është një lloj lazeri që përdor një medium fitimi në gjendje të ngurtë (si Nd: YAG) i pompuar nga një diodë lazer gjysmëpërçues. Kjo teknologji lejon lazer kompakt dhe efikas të aftë për të prodhuar rreze me cilësi të lartë në spektrin e dukshëm në infra të kuqe. Për një artikull të detajuar, mund të konsideroni kërkimin nëpër baza të të dhënave shkencore me reputacion ose botues për rishikime gjithëpërfshirëse mbi teknologjinë lazer DPSS.

[Produkt i ngjashëm:Lazer në gjendje të ngurtë i pompuar me diodë]

Nd:YAG përdoret shpesh si një mjet fitimi në modulet lazer të pompuara me gjysmëpërçues për disa arsye, siç theksohet nga studime të ndryshme:

1. Efikasiteti i lartë dhe prodhimi i fuqisë: Një dizajn dhe simulime të një moduli lazer Nd:YAG të pompuar anësor me diodë demonstruan efikasitet të konsiderueshëm, me një lazer Nd:YAG me pompë anësore me diodë që siguron një fuqi mesatare maksimale prej 220 W duke ruajtur energjinë konstante për impuls në një gamë të gjerë frekuencash. Kjo tregon efikasitetin dhe potencialin e lartë për prodhim të lartë të fuqisë së lazerëve Nd:YAG kur pompohen nga diodat (Lera et al., 2016).
2.Fleksibiliteti dhe besueshmëria operacionale: Qeramika Nd:YAG është treguar se funksionon me efikasitet në gjatësi vale të ndryshme, duke përfshirë gjatësi vale të sigurta për sytë, me efikasitet të lartë optik-optik. Kjo tregon shkathtësinë dhe besueshmërinë e Nd:YAG si një mjet fitimi në aplikacione të ndryshme lazer (Zhang et al., 2013).
3. Jetëgjatësia dhe Cilësia e rrezeve: Hulumtimi mbi një lazer Nd:YAG shumë efikas, të pompuar me diodë, theksoi jetëgjatësinë dhe performancën e qëndrueshme të tij, duke treguar përshtatshmërinë e Nd:YAG për aplikime që kërkojnë burime lazer të qëndrueshme dhe të besueshme. Studimi raportoi funksionim të zgjatur me më shumë se 4.8 x 10^9 shkrepje pa dëmtim optik, duke ruajtur cilësi të shkëlqyera të rrezes (Coyle et al., 2004).
4. Operacioni me valë të vazhdueshme me efikasitet të lartë:Studimet kanë demonstruar funksionimin shumë efikas me valë të vazhdueshme (CW) të lazerëve Nd:YAG, duke theksuar efektivitetin e tyre si një medium fitimi në sistemet lazer të pompuara me diodë. Kjo përfshin arritjen e efikasitetit të lartë të konvertimit optik dhe efikasitetit të pjerrësisë, duke dëshmuar më tej përshtatshmërinë e Nd:YAG për aplikime lazer me efikasitet të lartë (Zhu et al., 2013).

Kombinimi i efikasitetit të lartë, fuqisë dalëse, fleksibilitetit operacional, besueshmërisë, jetëgjatësisë dhe cilësisë së shkëlqyer të rrezes e bën Nd:YAG një mjet fitimi të preferuar në modulet lazer me pompa gjysmëpërçuese për një gamë të gjerë aplikimesh.

Referenca

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Lazer kompakt efikas dhe i sigurt për sytë me ndërprerje Q në 1525 nm me një kristal Nd:YVO4 të lidhur me difuzion të dyfishtë si një medium vetë-Raman. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Rritja dhe vetitë spektroskopike të kristalit Er:Yb:KGd(PO3)_4 si një mjedis premtues për fitimin e lazerit 155 µm. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Modeli i bazuar në eksperiment i mediumit të fitimit Er/Yb për amplifikatorët me fibra dhe lazerët. Gazeta e Shoqërisë Optike të Amerikës 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). Simulimet e profilit të fitimit dhe performancës së një lazeri QCW Nd:YAG me pompim anësor me diodë. Optika e Aplikuar, 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). Lazer qeramik Nd:YAG me efikasitet të lartë, i sigurt për sytë, që funksionon në 1442,8 nm. Letrat optike, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Lazer Nd:YAG efikas, i besueshëm, jetëgjatë, i pompuar me diodë për lartësimin topografik të bimësisë në hapësirë. Optika e Aplikuar, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Lazer qeramike me valë të vazhdueshme Nd:YAG me efikasitet të lartë në 946 nm. Letrat e fizikës lazer, 10.

Mohim përgjegjësie:

Ne deklarojmë se disa nga imazhet e shfaqura në faqen tonë të internetit janë mbledhur nga Interneti dhe Wikipedia, me qëllim të promovimit të edukimit dhe shkëmbimit të informacionit. Ne respektojmë të drejtat e pronësisë intelektuale të të gjithë krijuesve. Përdorimi i këtyre imazheve nuk synohet për përfitime komerciale.
Nëse besoni se ndonjë nga përmbajtja e përdorur shkel të drejtat tuaja të autorit, ju lutemi na kontaktoni. Ne jemi më se të gatshëm të marrim masat e duhura, duke përfshirë heqjen e imazheve ose sigurimin e atribuimit të duhur, për të siguruar përputhjen me ligjet dhe rregulloret e pronësisë intelektuale. Qëllimi ynë është të mbajmë një platformë që është e pasur në përmbajtje, e drejtë dhe respekton të drejtat e pronësisë intelektuale të të tjerëve.
Ju lutemi na kontaktoni në adresën e mëposhtme të emailit:sales@lumispot.cn. Ne angazhohemi të ndërmarrim veprime të menjëhershme me marrjen e çdo njoftimi dhe garantojmë bashkëpunim 100% në zgjidhjen e çdo çështjeje të tillë.

Tabela e Përmbajtjes: