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

Abonnearje op ús sosjale media foar rappe berjochten

Wat is in laserfersterkingsmedium?

In laserfersterkingsmedium is in materiaal dat ljocht fersterket troch stimulearre emisje. As de atomen of molekulen fan it medium oanstutsen wurde nei hegere enerzjynivo's, kinne se fotonen fan in bepaalde golflingte útstjitte as se weromgean nei in legere enerzjytastân. Dit proses fersterket it ljocht dat troch it medium giet, wat essensjeel is foar de wurking fan 'e laser.

[Relatearre blog:Wichtige komponinten fan 'e laser]

Wat is it gewoane winstmedium?

It fersterkingsmedium kin farieare wurde, ynklusyfgassen, floeistoffen (kleurstoffen), fêste stoffen(kristallen of glêzen dopearre mei seldsume ierde- of oergongsmetaal-ionen), en healgeleiders.Fêste-steat lasers, bygelyks, brûke faak kristallen lykas Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet) of glês doped mei seldsume ierde-eleminten. Kleurstoflasers brûke organyske kleurstoffen oplost yn oplosmiddels, en gaslasers brûke gassen of gasmingsels.

Laserstaven (fan lofts nei rjochts): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

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

hawwe benammen betrekking op har emisjegolflingten, enerzjyoerdrachtmeganismen en tapassingen, benammen yn 'e kontekst fan dopearre lasermaterialen.

Útstjitgolflingten:

- Er: Erbium emittearret typysk by 1,55 µm, wat yn it eachfeilige gebiet leit en tige nuttich is foar telekommunikaasjetapassingen fanwegen it lege ferlies yn optyske fezels (Gong et al., 2016).

- Yb: Ytterbium stjoert faak om de 1,0 oant 1,1 µm út, wêrtroch it geskikt is foar in breed skala oan tapassingen, ynklusyf lasers en fersterkers mei hege krêft. Yb wurdt faak brûkt as in sensibilisator foar Er om de effisjinsje fan Er-dopearre apparaten te ferbetterjen troch enerzjy oer te dragen fan Yb nei Er.

- Nd: Neodymium-dopearre materialen stjoere typysk sawat 1,06 µm út. Nd:YAG, bygelyks, is ferneamd om syn effisjinsje en wurdt in soad brûkt yn sawol yndustriële as medyske lasers (Y. Chang et al., 2009).

Enerzjy-oerdrachtmeganismen:

- Er en Yb Ko-doping: De ko-doping fan Er en Yb yn in hostmedium is foardielich foar it ferbetterjen fan de emisje yn it berik fan 1,5-1,6 µm. Yb fungearret as in effisjinte sensibilisator foar Er troch pompljocht te absorbearjen en enerzjy oer te dragen oan Er-ionen, wat liedt ta fersterke emisje yn 'e telekommunikaasjeband. Dizze enerzjy-oerdracht is krúsjaal foar de wurking fan Er-dopearre glêstriedfersterkers (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd fereasket typysk gjin sensibilisator lykas Yb yn Er-dopearre systemen. De effisjinsje fan Nd is ôflaat fan syn direkte absorpsje fan pompljocht en de neifolgjende útstjit, wêrtroch it in ienfâldich en effisjint laserfersterkingsmedium is.

Applikaasjes:

- Eh:Benammen brûkt yn telekommunikaasje fanwegen syn útstjit by 1,55 µm, wat oerienkomt mei it minimale ferliesfinster fan silika-optyske fezels. Er-dopearre fersterkingsmedia binne kritysk foar optyske fersterkers en lasers yn glêstriedkommunikaasjesystemen foar lange ôfstannen.

- Yb:Faak brûkt yn tapassingen mei hege fermogen fanwegen syn relatyf ienfâldige elektroanyske struktuer dy't effisjint diodepompjen en hege fermogenútfier mooglik makket. Yb-dopearre materialen wurde ek brûkt om de prestaasjes fan Er-dopearre systemen te ferbetterjen.

- NdGoed geskikt foar in breed skala oan tapassingen, fan yndustrieel snijden en lassen oant medyske lasers. Nd:YAG-lasers wurde benammen wurdearre foar har effisjinsje, krêft en alsidichheid.

Wêrom hawwe wy Nd:YAG keazen as it fersterkingsmedium yn DPSS-laser

In DPSS-laser is in type laser dy't in fêste-steat fersterkingsmedium (lykas Nd: YAG) brûkt dat troch in healgeleiderlaserdiode pompt wurdt. Dizze technology makket kompakte, effisjinte lasers mooglik dy't by steat binne om strielen fan hege kwaliteit te produsearjen yn it sichtber-nei-ynfrareadspektrum. Foar in detaillearre artikel kinne jo beskôgje om troch renommearre wittenskiplike databases of útjouwers te sykjen nei wiidweidige resinsjes oer DPSS-lasertechnology.

[Relatearre produkt:Diode-pompte fêste-steat laser]

Nd:YAG wurdt faak brûkt as in fersterkingsmedium yn healgeleider-pompte lasermodules om ferskate redenen, lykas oanjûn troch ferskate stúdzjes:

1. Hege effisjinsje en krêftútfierIn ûntwerp en simulaasjes fan in diode-sydpompte Nd:YAG-lasermodule lieten wichtige effisjinsje sjen, wêrby't in diode-sydpompte Nd:YAG-laser in maksimaal gemiddelde krêft fan 220 W levere, wylst in konstante enerzjy per puls yn in breed frekwinsjeberik behâlden waard. Dit jout de hege effisjinsje en it potinsjeel foar in hege krêftútfier fan Nd:YAG-lasers oan as se troch diodes pompt wurde (Lera et al., 2016).
2. Operasjonele fleksibiliteit en betrouberensNd:YAG-keramyk is oantoand effisjint te wurkjen by ferskate golflingten, ynklusyf eachfeilige golflingten, mei hege optyske-nei-optyske effisjinsje. Dit demonstrearret de alsidichheid en betrouberens fan Nd:YAG as fersterkingsmedium yn ferskate lasertapassingen (Zhang et al., 2013).
3. Langduorjend libben en strielkwaliteitUndersyk nei in tige effisjinte, diode-pompte Nd:YAG-laser beklamme syn lange libben en konsekwinte prestaasjes, wat oanjout dat Nd:YAG geskikt is foar tapassingen dy't duorsume en betroubere laserboarnen fereaskje. De stúdzje rapportearre útwreide operaasje mei mear as 4,8 x 10^9 skotten sûnder optyske skea, wêrby't in poerbêste strielkwaliteit behâlden waard (Coyle et al., 2004).
4. Heech effisjinte trochgeande-golf operaasje:Undersyk hat de tige effisjinte trochgeande-golf (CW) wurking fan Nd:YAG-lasers oantoand, en har effektiviteit as fersterkingsmedium yn diode-pompte lasersystemen markearre. Dit omfettet it berikken fan hege optyske konverzje-effisjinsjes en helling-effisjinsjes, wat fierder de geskiktheid fan Nd:YAG foar heech-effisjinte lasertapassingen befestiget (Zhu et al., 2013).

De kombinaasje fan hege effisjinsje, krêftútfier, operasjonele fleksibiliteit, betrouberens, lange libben en poerbêste strielkwaliteit makket Nd:YAG in foarkarsfersterkingsmedium yn healgeleider-pompte lasermodules foar in breed skala oan tapassingen.

Referinsje

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Kompakte effisjinte Q-skeakele eachfeilige laser by 1525 nm mei in dûbeld-ein diffúsje-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 beloftefol 155 µm laserfersterkingsmedium. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Eksperimint-basearre model fan Er/Yb fersterkingsmedium foar glêstriedfersterkers en lasers. Tydskrift fan 'e Optyske Feriening fan Amearika 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, lange-libbensduur, diode-pompte 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-welle Nd:YAG keramyske lasers by 946 nm. Laser Physics Letters, 10.

Disclaimer:

Wy ferklearje hjirmei dat guon fan 'e ôfbyldings dy't op ús webside werjûn wurde, sammele binne fan it ynternet en Wikipedia, mei it doel om ûnderwiis en ynformaasje-útwikseling te befoarderjen. Wy respektearje de yntellektuele eigendomsrjochten fan alle makkers. It gebrûk fan dizze ôfbyldings is net bedoeld foar kommersjeel gewin.
As jo tinke dat ien fan 'e brûkte ynhâld jo auteursrjocht skeint, nim dan kontakt mei ús op. Wy binne mear as ree om passende maatregels te nimmen, ynklusyf it fuortheljen fan ôfbyldings of it jaan fan juste nammefermelding, om te soargjen foar neilibjen fan wetten en regeljouwing oer yntellektueel eigendom. Us doel is om in platfoarm te ûnderhâlden dat ryk is oan ynhâld, earlik is en de yntellektuele eigendomsrjochten fan oaren respektearret.
Nim dan kontakt mei ús op fia it folgjende e-mailadres:sales@lumispot.cnWy sette ús yn om direkt aksje te nimmen nei ûntfangst fan in melding en garandearje 100% gearwurking by it oplossen fan sokke problemen.

Ynhâldsopjefte: