Newyddion - Pam rydyn ni'n defnyddio crisial Nd: YAG fel y cyfrwng ennill mewn laser DPSS?

Tanysgrifiwch i'n Cyfryngau Cymdeithasol am Bostiadau Prydlon

Beth yw Cyfrwng Ennill Laser?

Mae cyfrwng ennill laser yn ddeunydd sy'n mwyhau golau trwy allyriadau ysgogedig. Pan fydd atomau neu foleciwlau'r cyfrwng yn cael eu cyffroi i lefelau ynni uwch, gallant allyrru ffotonau o donfedd benodol wrth ddychwelyd i gyflwr ynni is. Mae'r broses hon yn mwyhau'r golau sy'n mynd trwy'r cyfrwng, sy'n hanfodol i weithrediad laser.

[Blog Cysylltiedig:Cydrannau allweddol y laser]

Beth yw'r Cyfrwng Ennill Arferol?

Gellir amrywio'r cyfrwng ennill, gan gynnwysnwyon, hylifau (llifynnau), solidau(crisialau neu wydrau wedi'u dopio ag ïonau metelau prin neu fetelau trawsnewidiol), a lled-ddargludyddion.Laserau cyflwr solid, er enghraifft, yn aml yn defnyddio crisialau fel Nd:YAG (Yttrium Alwminiwm Garnet wedi'i dopio â Neodymiwm) neu wydrau wedi'u dopio ag elfennau prin-ddaear. Mae laserau llifyn yn defnyddio llifynnau organig wedi'u hydoddi mewn toddyddion, ac mae laserau nwy yn defnyddio nwyon neu gymysgeddau nwy.

Gwiail laser (o'r chwith i'r dde): Rwbi, Alecsandrit, Er:YAG, Nd:YAG

Y gwahaniaethau rhwng Nd (Neodymiwm), Er (Erbiwm), ac Yb (Ytterbiwm) fel cyfryngau ennill

yn ymwneud yn bennaf â'u tonfeddi allyriadau, mecanweithiau trosglwyddo ynni, a chymwysiadau, yn enwedig yng nghyd-destun deunyddiau laser wedi'u dopio.

Tonfeddi Allyriadau:

- Er: Mae erbium fel arfer yn allyrru ar 1.55 µm, sydd yn y rhanbarth sy'n ddiogel i'r llygaid ac yn ddefnyddiol iawn ar gyfer cymwysiadau telathrebu oherwydd ei golled isel mewn ffibrau optegol (Gong et al., 2016).

- Yb: Yn aml, mae ytterbiwm yn allyrru tua 1.0 i 1.1 µm, gan ei wneud yn addas ar gyfer ystod eang o gymwysiadau, gan gynnwys laserau a chwyddseinyddion pŵer uchel. Defnyddir Yb yn aml fel sensitifydd ar gyfer Er i wella effeithlonrwydd dyfeisiau wedi'u dopio ag Er trwy drosglwyddo ynni o Yb i Er.

- Nd: Mae deunyddiau wedi'u dopio â neodymiwm fel arfer yn allyrru tua 1.06 µm. Mae Nd:YAG, er enghraifft, yn enwog am ei effeithlonrwydd ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn laserau diwydiannol a meddygol (Y. Chang et al., 2009).

Mecanweithiau Trosglwyddo Ynni:

- Cyd-ddopio Er ac Yb: Mae cyd-ddopio Er ac Yb mewn cyfrwng gwesteiwr yn fuddiol ar gyfer gwella'r allyriad yn yr ystod 1.5-1.6 µm. Mae Yb yn gweithredu fel sensitifydd effeithlon ar gyfer Er trwy amsugno golau pwmp a throsglwyddo ynni i ïonau Er, gan arwain at allyriad wedi'i fwyhau yn y band telathrebu. Mae'r trosglwyddiad ynni hwn yn hanfodol ar gyfer gweithrediad mwyhaduron ffibr wedi'u dopio ag Er (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nid oes angen sensiteiddiwr fel Yb ar Nd mewn systemau wedi'u dopio ag Er fel arfer. Mae effeithlonrwydd Nd yn deillio o'i amsugno uniongyrchol o olau pwmp a'r allyriad dilynol, gan ei wneud yn gyfrwng ennill laser syml ac effeithlon.

Ceisiadau:

- Er:Fe'i defnyddir yn bennaf mewn telathrebu oherwydd ei allyriad o 1.55 µm, sy'n cyd-fynd â'r ffenestr golled leiaf ar gyfer ffibrau optegol silica. Mae cyfryngau ennill wedi'u dopio ag Er yn hanfodol ar gyfer mwyhaduron optegol a laserau mewn systemau cyfathrebu ffibr optig pellter hir.

- Yb:Yn aml yn cael ei ddefnyddio mewn cymwysiadau pŵer uchel oherwydd ei strwythur electronig cymharol syml sy'n caniatáu pwmpio deuod effeithlon ac allbwn pŵer uchel. Defnyddir deunyddiau wedi'u dopio ag Yb hefyd i wella perfformiad systemau wedi'u dopio ag Er.

- NdYn addas iawn ar gyfer ystod eang o gymwysiadau, o dorri a weldio diwydiannol i laserau meddygol. Mae laserau Nd:YAG yn cael eu gwerthfawrogi'n arbennig am eu heffeithlonrwydd, eu pŵer a'u hyblygrwydd.

Pam wnaethon ni ddewis Nd:YAG fel y cyfrwng ennill mewn laser DPSS

Mae laser DPSS yn fath o laser sy'n defnyddio cyfrwng ennill cyflwr solid (fel Nd: YAG) wedi'i bwmpio gan ddeuod laser lled-ddargludyddion. Mae'r dechnoleg hon yn caniatáu laserau cryno, effeithlon sy'n gallu cynhyrchu trawstiau o ansawdd uchel yn y sbectrwm gweladwy-i-is-goch. Am erthygl fanwl, efallai y byddwch chi'n ystyried chwilio trwy gronfeydd data gwyddonol neu gyhoeddwyr ag enw da am adolygiadau cynhwysfawr ar dechnoleg laser DPSS.

[Cynnyrch Perthnasol:Laser cyflwr solid wedi'i bwmpio gan ddeuod]

Defnyddir Nd:YAG yn aml fel cyfrwng ennill mewn modiwlau laser pwmpio lled-ddargludyddion am sawl rheswm, fel y'i hamlygwyd gan amrywiol astudiaethau:

1. Effeithlonrwydd Uchel ac Allbwn PŵerDangosodd dyluniad ac efelychiadau modiwl laser Nd:YAG wedi'i bwmpio ochr gan ddeuod effeithlonrwydd sylweddol, gyda laser Nd:YAG wedi'i bwmpio ochr gan ddeuod yn darparu pŵer cyfartalog uchaf o 220 W wrth gynnal ynni cyson fesul pwls mewn ystod amledd eang. Mae hyn yn dangos effeithlonrwydd uchel a photensial allbwn pŵer uchel laserau Nd:YAG pan gânt eu pwmpio gan ddeuodau (Lera et al., 2016).
2. Hyblygrwydd a Dibynadwyedd GweithredolDangoswyd bod cerameg Nd:YAG yn gweithredu'n effeithlon ar donfeddi amrywiol, gan gynnwys tonfeddi sy'n ddiogel i'r llygaid, gydag effeithlonrwydd optegol-i-optegol uchel. Mae hyn yn dangos hyblygrwydd a dibynadwyedd Nd:YAG fel cyfrwng ennill mewn gwahanol gymwysiadau laser (Zhang et al., 2013).
3. Hirhoedledd ac Ansawdd y TrawstPwysleisiodd ymchwil ar laser Nd:YAG hynod effeithlon, wedi'i bwmpio gan ddeuod, ei hirhoedledd a'i berfformiad cyson, gan nodi addasrwydd Nd:YAG ar gyfer cymwysiadau sydd angen ffynonellau laser gwydn a dibynadwy. Adroddodd yr astudiaeth am weithrediad estynedig gyda mwy na 4.8 x 10^9 ergyd heb ddifrod optegol, gan gynnal ansawdd trawst rhagorol (Coyle et al., 2004).
4. Gweithrediad Tonnau Parhaus Hynod Effeithlon:Mae astudiaethau wedi dangos gweithrediad tonnau parhaus (CW) hynod effeithlon laserau Nd:YAG, gan amlygu eu heffeithiolrwydd fel cyfrwng ennill mewn systemau laser pwmpio deuod. Mae hyn yn cynnwys cyflawni effeithlonrwydd trosi optegol uchel ac effeithlonrwydd llethr, gan dystio ymhellach i addasrwydd Nd:YAG ar gyfer cymwysiadau laser effeithlonrwydd uchel (Zhu et al., 2013).

Mae'r cyfuniad o effeithlonrwydd uchel, allbwn pŵer, hyblygrwydd gweithredol, dibynadwyedd, hirhoedledd, ac ansawdd trawst rhagorol yn gwneud Nd:YAG yn gyfrwng ennill dewisol mewn modiwlau laser pwmpio lled-ddargludyddion ar gyfer ystod eang o gymwysiadau.

Cyfeirnod

Chang, Y., Su, K., Chang, H., a Chen, Y. (2009). Laser diogel i'r llygaid â switsh Q effeithlon ar 1525 nm gyda grisial Nd:YVO4 â bond trylediad pen dwbl fel cyfrwng hunan-Raman. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., a Huang, Y. (2016). Twf a phriodweddau sbectrosgopig grisial Er:Yb:KGd(PO3)_4 fel cyfrwng ennill laser 155 µm addawol. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, a Butov, O. (2023). Model seiliedig ar arbrawf o gyfrwng ennill Er/Yb ar gyfer mwyhaduron ffibr a laserau. Cyfnodolyn Cymdeithas Optegol 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). Efelychiadau o broffil cynnydd a pherfformiad laser deuod-bwmpio ochr QCW Nd:YAG. Opteg Gymhwysol, 55(33), 9573-9576.

Zhang, H., Chen, X., Wang, Q., Zhang, X., Chang, J., Gao, L., Shen, H., Cong, Z., Liu, Z., Tao, X., a Li, P. (2013). Laser ceramig Nd:YAG effeithlon iawn sy'n ddiogel i'r llygaid ac yn gweithredu ar 1442.8 nm. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., a Poulios, D. (2004). Laser Nd:YAG effeithlon, dibynadwy, hirhoedlog, wedi'i bwmpio gan ddeuod ar gyfer altimetreg topograffig llystyfiant yn y gofod. Applied Optics, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., a Duan, Y. (2013). Laserau ceramig Nd:YAG tonnau parhaus hynod effeithlon ar 946 nm. Laser Physics Letters, 10.

Ymwadiad:

Rydym drwy hyn yn datgan bod rhai o'r delweddau a ddangosir ar ein gwefan wedi'u casglu o'r Rhyngrwyd a Wicipedia, gyda'r nod o hyrwyddo addysg a rhannu gwybodaeth. Rydym yn parchu hawliau eiddo deallusol pob crëwr. Ni fwriedir defnyddio'r delweddau hyn at elw masnachol.
Os ydych chi'n credu bod unrhyw ran o'r cynnwys a ddefnyddir yn torri eich hawlfraint, cysylltwch â ni. Rydym yn fwy na pharod i gymryd camau priodol, gan gynnwys tynnu delweddau neu ddarparu priodoliad priodol, er mwyn sicrhau cydymffurfiaeth â chyfreithiau a rheoliadau eiddo deallusol. Ein nod yw cynnal platfform sy'n gyfoethog o ran cynnwys, yn deg, ac yn parchu hawliau eiddo deallusol eraill.
Cysylltwch â ni yn y cyfeiriad e-bost canlynol:sales@lumispot.cnRydym yn ymrwymo i gymryd camau ar unwaith ar ôl derbyn unrhyw hysbysiad ac yn gwarantu cydweithrediad 100% wrth ddatrys unrhyw faterion o'r fath.

Tabl Cynnwys: