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

Tanysgrifiwch i'n Cyfryngau Cymdeithasol Ar Gyfer Post Prydlon

Beth yw Canolig Cynnydd Laser?

Mae cyfrwng ennill laser yn ddeunydd sy'n chwyddo golau trwy allyriadau ysgogol. Pan fydd atomau neu foleciwlau'r cyfrwng wedi'u cyffroi i lefelau egni uwch, gallant allyrru ffotonau o donfedd arbennig wrth ddychwelyd i gyflwr egni is. Mae'r broses hon yn chwyddo'r golau sy'n mynd trwy'r cyfrwng, sy'n hanfodol i weithrediad laser.

[Blog Cysylltiedig:Cydrannau allweddol y laser]

Beth yw'r Cyfrwng Cynnydd Arferol?

Gall y cyfrwng ennill fod yn amrywiol, gan gynnwysnwyon, hylifau (llifynnau), solidau(crisialau neu wydrau wedi'u dopio ag ïonau metel prin-ddaear neu bontio), a lled-ddargludyddion.Laserau cyflwr solet, er enghraifft, yn aml yn defnyddio crisialau fel Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet) neu sbectol dop ag elfennau prin-ddaear. Mae laserau llifyn yn defnyddio llifynnau organig hydoddi mewn toddyddion, ac mae laserau nwy yn defnyddio nwyon neu gymysgeddau nwy.

Gwiail laser (o'r chwith i'r dde): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

Y gwahaniaethau rhwng Nd (Neodymium), Er (Erbium), ac Yb (Ytterbium) fel cyfryngau ennill

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

Tonfeddi Allyriadau:

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

- Yb: Mae Ytterbium yn aml yn allyrru tua 1.0 i 1.1 µm, gan ei gwneud yn addas ar gyfer ystod eang o gymwysiadau, gan gynnwys laserau pŵer uchel a mwyhaduron. Defnyddir Yb yn aml fel sensitizer ar gyfer Er i wella effeithlonrwydd dyfeisiau Er-doped trwy drosglwyddo ynni o Yb i Er.

- Nd: Mae deunyddiau â dop 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-dopio Er ac Yb: Mae cyd-dopio Er ac Yb mewn cyfrwng cynnal yn fuddiol ar gyfer gwella'r allyriadau yn yr ystod 1.5-1.6 µm. Mae Yb yn gweithredu fel sensiteiddiwr effeithlon ar gyfer Er trwy amsugno golau pwmp a throsglwyddo egni i ïonau Er, gan arwain at allyriadau chwyddedig yn y band telathrebu. Mae'r trosglwyddiad ynni hwn yn hanfodol ar gyfer gweithredu mwyhaduron ffibr Er-doped (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nid yw Nd fel arfer angen sensitizer fel Yb mewn systemau Er-doped. Mae effeithlonrwydd Nd yn deillio o'i amsugno uniongyrchol o olau pwmp a'r allyriadau dilynol, gan ei wneud yn gyfrwng ennill laser syml ac effeithlon.

Ceisiadau:

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

- Yb:Fe'i defnyddir yn aml mewn cymwysiadau pŵer uchel oherwydd ei strwythur electronig cymharol syml sy'n caniatáu pwmpio deuod effeithlon ac allbwn pŵer uchel. Defnyddir deunyddiau dop Yb hefyd i wella perfformiad systemau Er-doped.

— Nd: Yn addas iawn ar gyfer ystod eang o gymwysiadau, o dorri diwydiannol a weldio i laserau meddygol. Nd: Mae laserau 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 solet (fel Nd: YAG) sy'n cael ei bwmpio gan ddeuod laser lled-ddargludyddion. Mae'r dechnoleg hon yn caniatáu ar gyfer laserau cryno, effeithlon sy'n gallu cynhyrchu trawstiau o ansawdd uchel yn y sbectrwm gweladwy-i-goch. Am erthygl fanwl, efallai y byddwch yn ystyried chwilio trwy gronfeydd data gwyddonol neu gyhoeddwyr ag enw da am adolygiadau cynhwysfawr ar dechnoleg laser DPSS.

[Cynnyrch Cysylltiedig :Laser cyflwr solet wedi'i bwmpio â deuod]

Nd: Mae YAG yn cael ei ddefnyddio'n aml fel cyfrwng ennill mewn modiwlau laser pwmp lled-ddargludyddion am sawl rheswm, fel yr amlygir gan astudiaethau amrywiol:

1.High Effeithlonrwydd ac Allbwn Power: Dangosodd dyluniad ac efelychiadau o fodiwl laser pwmp ochr deuod Nd:YAG effeithlonrwydd sylweddol, gyda laser pwmp ochr deuod Nd:YAG yn darparu pŵer cyfartalog uchaf o 220 W tra'n cynnal egni cyson fesul pwls mewn ystod amledd eang. Mae hyn yn dangos effeithlonrwydd uchel a photensial allbwn pŵer uchel laserau Nd:YAG wrth eu pwmpio gan ddeuodau (Lera et al., 2016).
Hyblygrwydd a Dibynadwyedd 2.Operational: Nd: Dangoswyd bod cerameg YAG yn gweithredu'n effeithlon ar donfeddi amrywiol, gan gynnwys tonfeddi sy'n ddiogel i'r llygad, gydag effeithlonrwydd optegol-i-optegol uchel. Mae hyn yn dangos amlochredd a dibynadwyedd Nd:YAG fel cyfrwng ennill mewn gwahanol gymwysiadau laser (Zhang et al., 2013).
3.Longevity ac Ansawdd Beam: Pwysleisiodd ymchwil ar laser Nd:YAG, wedi'i bwmpio â deuod, ei hirhoedledd a'i berfformiad cyson, gan nodi addasrwydd Nd:YAG ar gyfer cymwysiadau sydd angen ffynonellau laser gwydn a dibynadwy. Nododd yr astudiaeth weithrediad estynedig gyda mwy na 4.8 x 10^9 ergyd heb niwed optegol, gan gynnal ansawdd trawst rhagorol (Coyle et al., 2004).
4.Gweithrediad Tonnau Parhaus Iawn Effeithlon:Mae astudiaethau wedi dangos gweithrediad tonnau parhaus (CW) hynod effeithlon laserau Nd:YAG, gan amlygu eu heffeithiolrwydd fel cyfrwng ennill mewn systemau laser pwmp 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 pwmp lled-ddargludyddion ar gyfer ystod eang o gymwysiadau.

Cyfeiriad

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Laser llygad-diogel cryno-Q-effeithiol cryno ar 1525 nm gyda grisial Nd:YVO4 â bond trylediad dwbl fel cyfrwng hunan-Raman. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

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

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Mae model Er/Yb yn seiliedig ar arbrawf yn ennill cyfrwng ar gyfer mwyhaduron ffibr a laserau. Cylchgrawn 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., & Li, P. (2013). Effeithlonrwydd uchel Nd: YAG laser ceramig llygad-diogel yn gweithredu ar 1442.8 nm. Llythyrau Opteg, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Laser Nd:YAG pwmpio deuod effeithlon, dibynadwy, gydol oes, ar gyfer altimetreg topograffigol llystyfiant yn y gofod. Opteg Gymhwysol, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). laserau ceramig tonnau parhaus hynod effeithlon Nd:YAG ar 946 nm. Llythyrau Ffiseg Laser, 10.

Ymwadiad:

Rydym yn datgan drwy hyn bod rhai o'r delweddau a ddangosir ar ein gwefan yn cael eu casglu o'r Rhyngrwyd a Wicipedia, gyda'r nod o hyrwyddo addysg a rhannu gwybodaeth. Rydym yn parchu hawliau eiddo deallusol pob creawdwr. Nid yw'r defnydd o'r delweddau hyn wedi'i fwriadu ar gyfer elw masnachol.
Os ydych yn credu bod unrhyw ran o'r cynnwys a ddefnyddir yn torri eich hawlfraint, cysylltwch â ni. Rydym yn fwy na pharod i gymryd mesurau priodol, gan gynnwys tynnu delweddau neu ddarparu priodoliad priodol, i sicrhau cydymffurfiaeth â chyfreithiau a rheoliadau eiddo deallusol. Ein nod yw cynnal llwyfan 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.cn. Rydym yn ymrwymo i weithredu ar unwaith ar ôl derbyn unrhyw hysbysiad ac yn gwarantu cydweithrediad 100% wrth ddatrys unrhyw faterion o'r fath.

Tabl cynnwys: