Nijs - Wêrom brûke wy Nd: YAG-kristal as it winstmedium yn DPSS-laser?

Abonnearje op ús sosjale media foar prompt post

Wat is in Laser Gain Medium?

In laser gain medium is in materiaal dat fersterket ljocht troch stimulearre emisje. As de atomen of molekulen fan it medium optein binne nei hegere enerzjynivo's, kinne se fotonen fan in bepaalde golflingte útstjitte as se weromgean nei in legere enerzjystatus. Dit proses fersterket it ljocht dat troch it medium giet, wat fûneminteel is foar laseroperaasje.

[Relatearre blog:Key komponinten fan de laser]

Wat is it gewoane winstmedium?

De winst medium kin fariearre, ynklusyfgassen, floeistoffen (kleurstoffen), fêste stoffen(kristallen of glêzen dotearre mei seldsume ierde of oergongsmetalen ioanen), en semiconductors.Solid-state lasers, bygelyks, faak brûke kristallen lykas Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet) of bril doped mei seldsume ierde eleminten. Dye lasers brûke organyske kleurstoffen oplost yn oplosmiddels, en gas lasers brûke gassen as gas mingselen.

Laserstangen (fan links nei rjochts): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

De ferskillen tusken Nd (Neodymium), Er (Erbium), en Yb (Ytterbium) as winstmediums

primêr relatearje oan har emisjegolflingten, enerzjyferfiermeganismen en tapassingen, benammen yn 'e kontekst fan gedoteerde lasermaterialen.

Emission golflingten:

- Er: Erbium emittearret typysk op 1.55 µm, wat yn 'e eachfeilige regio is en heul nuttich foar telekommunikaasjeapplikaasjes troch syn lege ferlies yn optyske fezels (Gong et al., 2016).

- Yb: Ytterbium emittearret faak om 1,0 oant 1,1 µm hinne, wêrtroch it geskikt is foar in breed oanbod fan tapassingen, ynklusyf lasers en fersterkers mei hege krêft. Yb wurdt faak brûkt as sensibilisator foar Er om de effisjinsje fan Er-dopte apparaten te ferbetterjen troch enerzjy oer te bringen fan Yb nei Er.

- Nd: Neodymium-dotearre materialen emitearje typysk sawat 1.06 µm. Nd:YAG, bygelyks, is ferneamd om syn effisjinsje en wurdt in protte brûkt yn sawol yndustriële as medyske lasers (Y. Chang et al., 2009).

Mechanismen foar enerzjyoerdracht:

- Er en Yb Co-doping: De co-doping fan Er en Yb yn in hostmedium is foardielich foar it ferbetterjen fan de útstjit yn it berik fan 1,5-1,6 µm. Yb fungearret as in effisjinte sensibilisator foar Er troch it absorbearjen fan pompljocht en it oerdragen fan enerzjy oan Er-ionen, wat liedt ta fersterke emisje yn 'e telekommunikaasjeband. Dizze enerzjyoerdracht is krúsjaal foar de wurking fan Er-dopede fiberfersterkers (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd net typysk fereasket in sensibilisator lykas Yb yn Er-doped systemen. Nd syn effisjinsje is ôflaat fan syn direkte opname fan pomp ljocht en dêropfolgjende emisje, wêrtroch't it in rjochtlinige en effisjint laser winst medium.

Applikaasjes:

- Er:Foaral brûkt yn telekommunikaasje fanwege syn útstjit op 1.55 µm, dat oerienkomt mei de minimale ferlies finster fan silica optyske fezels. Er-doped winst mediums binne kritysk foar optyske fersterkers en lasers yn lange-ôfstân Fiber Optic kommunikaasje systemen.

-Yb:Faak brûkt yn applikaasjes mei hege krêft fanwege syn relatyf ienfâldige elektroanyske struktuer dy't effisjinte diodepompen en hege krêftútfier mooglik makket. Yb-dopte materialen wurde ek brûkt om de prestaasjes fan Er-doped systemen te ferbetterjen.

- Nd: Goed geskikt foar in breed skala oan tapassingen, fan yndustriële cutting en welding oan medyske lasers. Nd: YAG-lasers wurde benammen wurdearre foar har effisjinsje, krêft en veelzijdigheid.

Wêrom hawwe wy keazen Nd: YAG as de winst medium yn DPSS laser

In DPSS-laser is in soarte fan laser dy't in solid-state gain medium brûkt (lykas Nd: YAG) pompt troch in semiconductor laserdiode. Dizze technology soarget foar kompakte, effisjinte lasers dy't by steat binne om stralen fan hege kwaliteit te produsearjen yn it sichtbere oant ynfraread spektrum. Foar in detaillearre artikel kinne jo besykje te sykjen fia renommearre wittenskiplike databases of útjouwers foar wiidweidige resinsjes oer DPSS laser technology.

[Relatearre produkt:Diode-pompt solid-state laser]

Nd: YAG wurdt faak brûkt as winstmedium yn semiconductor-pompte lasermodules om ferskate redenen, lykas markearre troch ferskate stúdzjes:

1.High Effisjinsje en Power Output: In ûntwerp en simulaasjes fan in diode side-pompte Nd: YAG-lasermodule toande signifikante effisjinsje, mei in diode-side-pompte Nd: YAG-laser dy't in maksimale gemiddelde krêft fan 220 W leveret, wylst konstante enerzjy per puls yn in breed frekwinsjeberik behâldt. Dit jout de hege effisjinsje en potinsjeel foar hege macht útfier fan Nd: YAG lasers doe't pompt troch diodes (Lera et al., 2016).
2.Operasjonele fleksibiliteit en betrouberens: Nd: YAG-keramyk is oantoand om effisjint te operearjen op ferskate golflingten, ynklusyf eachfeilige golflingten, mei hege optysk-nei-optyske effisjinsje. Dit toant de veelzijdigheid en betrouberens fan Nd:YAG as winstmedium yn ferskate laserapplikaasjes (Zhang et al., 2013).
3.Longevity en Beam Quality: Undersyk nei in heul effisjinte, diode-pompte, Nd: YAG-laser beklamme syn langstme en konsekwinte prestaasjes, wat oanjout dat Nd: YAG geskikt is foar applikaasjes dy't duorsume en betroubere laserboarnen nedich binne. De stúdzje rapportearre útwreide operaasje mei mear as 4.8 x 10 ^ 9 shots sûnder optyske skea, behâld fan poerbêste beamkwaliteit (Coyle et al., 2004).
4.Highly effisjinte trochgeande-wave operaasje:Stúdzjes hawwe de heul effisjinte wurking fan trochgeande welle (CW) fan Nd: YAG-lasers oantoand, en markearje har effektiviteit as winstmedium yn diode-pompte lasersystemen. Dit omfettet it berikken fan hege optyske konverzje-effisjinsjes en hellingseffisjinsjes, fierder tsjûgje fan 'e geskiktheid fan Nd: YAG foar laserapplikaasjes mei hege effisjinsje (Zhu et al., 2013).

De kombinaasje fan hege effisjinsje, macht útfier, operasjonele fleksibiliteit, betrouberens, longevity, en treflike beam kwaliteit makket Nd: YAG in foarkar winst medium yn semiconductor-pompt laser modules foar in breed skala oan tapassings.

Referinsje

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Kompakte effisjinte Q-skeakele eachfeilige laser by 1525 nm mei in dûbel-ein diffusion-bûn Nd: YVO4 kristal as in sels-Raman medium. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Groei en spektroskopyske eigenskippen fan Er:Yb:KGd(PO3)_4 kristal as in kânsryk 155 µm laserfersterkingsmedium. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Eksperimint-basearre model fan Er / Yb gain medium foar glêstried fersterkers en lasers. Journal of the Optical Society of America 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). Simulaasjes fan de winst profyl en prestaasjes fan in diode side-pompt QCW Nd: YAG laser. 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). Hege effisjinsje Nd: YAG keramyske eachfeilige laser dy't wurket by 1442.8 nm. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Effisjinte, betroubere, lang libben, diode-pompt Nd: YAG laser foar romte-basearre fegetaasje topografyske altimetry. Applied Optics, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Heech effisjinte trochgeande golf Nd: YAG keramyske lasers by 946 nm. Laser Physics Letters, 10.

Disclaimer:

Wy ferklearje hjirby dat guon fan 'e bylden werjûn op ús webside binne sammele fan it ynternet en Wikipedia, mei as doel ûnderwiis en it dielen fan ynformaasje te befoarderjen. Wy respektearje de yntellektuele eigendomsrjochten fan alle skeppers. It brûken fan dizze ôfbyldings is net bedoeld foar kommersjeel gewin.
As jo leauwe dat ien fan 'e brûkte ynhâld jo auteursrjocht skeint, nim dan kontakt mei ús op. Wy binne mear dan ree om passende maatregels te nimmen, ynklusyf it fuortheljen fan ôfbyldings of it leverjen fan goede attribúsje, om te garandearjen neilibjen fan wetten en regeljouwing foar yntellektueel eigendom. Us doel is om in platfoarm te behâlden dat ryk is oan ynhâld, earlik en respektearret de yntellektuele eigendomsrjochten fan oaren.
Nim dan kontakt mei ús op op it folgjende e-mailadres:sales@lumispot.cn. Wy ferplichtsje ús om direkte aksje te nimmen by it ûntfangen fan in notifikaasje en garandearje 100% gearwurking by it oplossen fan sokke problemen.

Ynhâldsopjefte: