Xəbərlər - Niyə DPSS lazerində gücləndirici mühit kimi Nd: YAG kristalından istifadə edirik?

Tez paylaşım üçün sosial media hesablarımıza abunə olun

Lazer Qazanc Ortamı nədir?

Lazer gücləndirici mühit, stimullaşdırılmış emissiya ilə işığı gücləndirən bir materialdır. Mühitin atomları və ya molekulları daha yüksək enerji səviyyələrinə qədər həyəcanlandıqda, daha aşağı enerji vəziyyətinə qayıtdıqda müəyyən bir dalğa uzunluğunda fotonlar buraxa bilərlər. Bu proses, lazer işləməsi üçün əsas olan mühitdən keçən işığı gücləndirir.

[Əlaqəli Bloq:]Lazerin əsas komponentləri]

Adi Qazanc Ortası Nədir?

Qazanc mühiti müxtəlif ola bilər, o cümlədənqazlar, mayelər (boyalar), bərk maddələr(nadir torpaq və ya keçid metal ionları ilə aşqarlanmış kristallar və ya şüşələr) və yarımkeçiricilər.Bərk cisimli lazerlərMəsələn, tez-tez Nd: YAG (Neodimiumla zənginləşdirilmiş İtrium Alüminium Qranatı) kimi kristallardan və ya nadir torpaq elementləri ilə zənginləşdirilmiş şüşələrdən istifadə olunur. Boya lazerləri həlledicilərdə həll olunmuş üzvi boyalardan, qaz lazerləri isə qazlardan və ya qaz qarışıqlarından istifadə edir.

Lazer çubuqları (soldan sağa): Yaqut, Aleksandrit, Er:YAG, Nd:YAG

Qazandırma mühitləri kimi Nd (Neodimium), Er (Erbium) və Yb (Ytterbium) arasındakı fərqlər

əsasən onların emissiya dalğa uzunluqları, enerji ötürmə mexanizmləri və tətbiqləri ilə, xüsusən də aşqarlanmış lazer materialları kontekstində əlaqəlidir.

Emissiya Dalğa Uzunluqları:

- Er: Erbium adətən 1,55 µm-də şüalanır ki, bu da göz üçün təhlükəsiz bölgədədir və optik liflərdə itkisi az olduğuna görə telekommunikasiya tətbiqləri üçün olduqca faydalıdır (Gong və digərləri, 2016).

- Yb: İtterbium tez-tez 1,0 ilə 1,1 µm arasında şüalanma yayır və bu da onu yüksək güclü lazerlər və gücləndiricilər də daxil olmaqla geniş tətbiq sahələri üçün uyğun edir. Yb, enerjini Yb-dən Er-ə ötürməklə Er ilə zənginləşdirilmiş cihazların səmərəliliyini artırmaq üçün tez-tez Er üçün həssaslaşdırıcı kimi istifadə olunur.

- Nd: Neodimiumla zənginləşdirilmiş materiallar adətən təxminən 1,06 µm şüalanma yayır. Məsələn, Nd:YAG səmərəliliyi ilə tanınır və həm sənaye, həm də tibbi lazerlərdə geniş istifadə olunur (Y. Chang və b., 2009).

Enerji Transferi Mexanizmləri:

- Er və Yb birgə dopinqlənməsi: Er və Yb-nin ana mühitdə birgə dopinqlənməsi 1,5-1,6 µm diapazonunda emissiyanı artırmaq üçün faydalıdır. Yb, nasos işığını udmaqla və enerjini Er ionlarına ötürməklə Er üçün səmərəli sensibilizator kimi çıxış edir və bu da telekommunikasiya zolağında emissiyanın gücləndirilməsinə səbəb olur. Bu enerji ötürülməsi Er ilə dopinqlənmiş lif gücləndiricilərinin (EDFA) işləməsi üçün çox vacibdir (DK Vysokikh və b., 2023).

- Nd: Nd, adətən, Er ilə zənginləşdirilmiş sistemlərdə Yb kimi sensibilizator tələb etmir. Nd-nin səmərəliliyi, nasos işığının birbaşa udulması və sonrakı emissiyadan irəli gəlir və bu da onu sadə və səmərəli lazer gücləndirmə mühiti halına gətirir.

Tətbiqlər:

- Er:Əsasən telekommunikasiyada istifadə olunur, çünki 1,55 µm emissiyası var və bu da silisium optik liflərinin minimum itki pəncərəsi ilə üst-üstə düşür. Er-doping gücləndirici mühitləri uzun məsafəli fiber optik rabitə sistemlərində optik gücləndiricilər və lazerlər üçün vacibdir.

- Yb:Səmərəli diod nasosu və yüksək güc çıxışı təmin edən nisbətən sadə elektron quruluşuna görə tez-tez yüksək güclü tətbiqlərdə istifadə olunur. Yb ilə zənginləşdirilmiş materiallar həmçinin Er ilə zənginləşdirilmiş sistemlərin işini artırmaq üçün də istifadə olunur.

- NdSənaye kəsmə və qaynaqdan tibbi lazerlərə qədər geniş tətbiq sahələri üçün uyğundur. Nd:YAG lazerləri xüsusilə səmərəliliyi, gücü və çox yönlülüyü ilə qiymətləndirilir.

Niyə DPSS lazerində gücləndirmə mühiti kimi Nd:YAG seçdik?

DPSS lazeri, yarımkeçirici lazer diodu ilə vurulan bərk hal qazanc mühitindən (Nd: YAG kimi) istifadə edən bir lazer növüdür. Bu texnologiya görünən-infraqırmızı spektrdə yüksək keyfiyyətli şüalar istehsal edə bilən kompakt, səmərəli lazerlər yaratmağa imkan verir. Ətraflı məqalə üçün nüfuzlu elmi verilənlər bazalarında və ya nəşriyyatlarda DPSS lazer texnologiyası haqqında hərtərəfli rəylər axtarmağı düşünə bilərsiniz.

[Əlaqəli Məhsul:]Diodla vurulan bərk hal lazeri]

Müxtəlif tədqiqatlarda vurğulandığı kimi, Nd:YAG tez-tez yarımkeçirici nasoslu lazer modullarında gücləndirici vasitə kimi istifadə olunur:

1.Yüksək Səmərəlilik və Güc ÇıxışıDiod yan nasoslu Nd:YAG lazer modulunun dizaynı və simulyasiyaları əhəmiyyətli səmərəlilik nümayiş etdirdi, diod yan nasoslu Nd:YAG lazeri geniş tezlik diapazonunda hər impuls üçün sabit enerjini qoruyarkən maksimum 220 Vt orta güc təmin etdi. Bu, diodlarla nasoslandıqda Nd:YAG lazerlərinin yüksək səmərəliliyini və yüksək güc çıxışı potensialını göstərir (Lera və digərləri, 2016).
2. Əməliyyat Çevikliyi və EtibarlılığıNd:YAG keramikasının göz üçün təhlükəsiz dalğa uzunluqları da daxil olmaqla, müxtəlif dalğa uzunluqlarında yüksək optik-optik səmərəliliklə səmərəli işlədiyi göstərilmişdir. Bu, Nd:YAG-ın müxtəlif lazer tətbiqlərində gücləndirici vasitə kimi çox yönlülüyünü və etibarlılığını nümayiş etdirir (Zhang və digərləri, 2013).
3. Uzunömürlülük və şüa keyfiyyətiYüksək səmərəli, diodla işləyən Nd:YAG lazeri üzərində aparılan tədqiqatlar onun uzunömürlülüyünü və sabit performansını vurğulayaraq, Nd:YAG-ın davamlı və etibarlı lazer mənbələri tələb edən tətbiqlər üçün uyğunluğunu göstərdi. Tədqiqatda optik zədələnmədən 4,8 x 10^9-dan çox atışla uzadılmış işləmə və əla şüa keyfiyyətini qoruyub saxlandığı bildirildi (Coyle və digərləri, 2004).
4. Yüksək Səmərəli Davamlı Dalğa Əməliyyatı:Tədqiqatlar Nd:YAG lazerlərinin yüksək səmərəli fasiləsiz dalğa (CW) işləməsini nümayiş etdirmiş və onların diodla pompalanan lazer sistemlərində gücləndirici mühit kimi effektivliyini vurğulamışdır. Buraya yüksək optik çevrilmə səmərəliliyinə və yamac səmərəliliyinə nail olmaq daxildir ki, bu da Nd:YAG-ın yüksək səmərəli lazer tətbiqləri üçün uyğunluğunu daha da təsdiqləyir (Zhu və digərləri, 2013).

Yüksək səmərəlilik, güc çıxışı, əməliyyat elastikliyi, etibarlılıq, uzunömürlülük və əla şüa keyfiyyətinin birləşməsi Nd:YAG-ı geniş tətbiq sahələri üçün yarımkeçirici nasoslu lazer modullarında üstünlük verilən gücləndirmə mühitinə çevirir.

İstinad

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Öz-özünə Raman mühiti kimi iki uclu diffuziya ilə əlaqəli Nd:YVO4 kristalı ilə 1525 nm-də kompakt, səmərəli Q-kommutasiyalı, gözə təhlükəsiz lazer. 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 kristalının perspektivli 155 µm lazer gücləndirmə mühiti kimi böyüməsi və spektroskopik xüsusiyyətləri. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Lif gücləndiriciləri və lazerlər üçün Er/Yb gücləndirmə mühitinin təcrübə əsaslı modeli. Amerika Optik Cəmiyyətinin Jurnalı 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). QCW Nd:YAG lazerinin dioddan yan nasoslu qazanc profilinin və performansının simulyasiyaları. Tətbiqi Optika, 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 nm dalğa uzunluğunda işləyən yüksək səmərəli Nd:YAG keramika gözə təhlükəsiz lazer. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Kosmos əsaslı bitki örtüyü topoqrafik altimetriyası üçün səmərəli, etibarlı, uzunömürlü, diodla vurulan Nd:YAG lazeri. Tətbiqi Optika, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). 946 nm-də yüksək səmərəli davamlı dalğalı Nd:YAG keramika lazerləri. Lazer Fizika Məktubları, 10.

İmtina:

Bununla bəyan edirik ki, veb saytımızda nümayiş olunan bəzi şəkillər təhsil və məlumat mübadiləsini təşviq etmək məqsədilə İnternetdən və Vikipediyadan toplanıb. Biz bütün yaradıcıların əqli mülkiyyət hüquqlarına hörmətlə yanaşırıq. Bu şəkillərin istifadəsi kommersiya məqsədləri üçün nəzərdə tutulmayıb.
İstifadə olunan məzmunun hər hansı birinin müəllif hüquqlarınızı pozduğuna inanırsınızsa, zəhmət olmasa, bizimlə əlaqə saxlayın. Əqli mülkiyyət qanunlarına və qaydalarına uyğunluğu təmin etmək üçün şəkilləri silmək və ya müvafiq atributlar vermək də daxil olmaqla, müvafiq tədbirlər görməyə hazırıq. Məqsədimiz zəngin məzmunlu, ədalətli və başqalarının əqli mülkiyyət hüquqlarına hörmət edən bir platforma qorumaqdır.
Zəhmət olmasa, aşağıdakı elektron poçt ünvanı vasitəsilə bizimlə əlaqə saxlayın:sales@lumispot.cnHər hansı bir bildiriş aldıqdan sonra dərhal tədbir görməyi öhdəmizə götürürük və bu cür problemlərin həllində 100% əməkdaşlığa zəmanət veririk.

Mündəricat：