Berriak - Zergatik erabiltzen ari gara Nd: YAG kristala DPSS laserrean irabazi-medio gisa?

Harpidetu gure sare sozialetara bidalketa berehala lortzeko

Zer da Laser Gain Medium bat?

Laser irabazteko medioa igorpen estimulatuaren bidez argia anplifikatzen duen materiala da. Erdiguneko atomoak edo molekulak energia-maila altuagoetara kitzikatzen direnean, uhin-luzera jakin bateko fotoiak igor ditzakete energia-egoera baxuago batera itzultzean. Prozesu honek mediotik pasatzen den argia anplifikatzen du, eta hori oinarrizkoa da laser funtzionamendurako.

[Lotutako bloga:Laseraren funtsezko osagaiak]

Zein da ohiko irabazien bitartekoa?

Irabazi bitartekoa askotarikoa izan daiteke, besteak bestegasak, likidoak (koloratzaileak), solidoak(lur arraroekin edo trantsizio metalezko ioiekin dopatutako kristalak edo beirak) eta erdieroaleak.Egoera solidoko laserrakadibidez, Nd bezalako kristalak erabili ohi dira: YAG (Neodimio-dopatua Yttrium Aluminium Garnet) edo lur arraroekin dopatutako betaurrekoak. Tindagai-laserek disolbatzaileetan disolbatutako koloratzaile organikoak erabiltzen dituzte eta gas-laserek gasak edo gas-nahasketak erabiltzen dituzte.

Laser hagaxkak (ezkerretik eskuinera): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

Nd (Neodimioa), Er (Erbioa) eta Yb (Yterbioa) arteko desberdintasunak irabazi-medio gisa

batez ere, haien igorpen-uhin-luzerak, energia transferitzeko mekanismoak eta aplikazioak dira, batez ere dopatutako laser-materialen testuinguruan.

Igorpen-uhin-luzerak:

- Er: Erbioa normalean 1,55 µm-ra igortzen da, hau da, begi-seguruko eskualdean eta oso erabilgarria telekomunikazioetarako aplikazioetarako, zuntz optikoetan galera txikia duelako (Gong et al., 2016).

- Yb: itterbioak sarritan 1,0 eta 1,1 µm inguru igortzen ditu, eta aplikazio ugaritarako egokia da, potentzia handiko laserrak eta anplifikadoreak barne. Yb maiz Er-ren sentsibilizatzaile gisa erabiltzen da Er dopatutako gailuen eraginkortasuna hobetzeko Yb-tik Er-ra energia transferituz.

- Nd: Neodimioz dopatutako materialek normalean 1,06 µm inguru igortzen dituzte. Nd:YAG, adibidez, bere eraginkortasunagatik ezaguna da eta asko erabiltzen da laser industrialetan zein medikuntzan (Y. Chang et al., 2009).

Energia transferitzeko mekanismoak:

- Er eta Yb ko-dopina: Er eta Yb-en ko-dopina ostalari-medio batean onuragarria da 1,5-1,6 µm-ko emisioa areagotzeko. Yb-k Er-ren sentsibilizatzaile eraginkor gisa jokatzen du ponparen argia xurgatuz eta energia Er ioiei transferituz, telekomunikazio-bandan igorpen anplifikatu bat eraginez. Energia-transferentzia hori funtsezkoa da Er dopatutako zuntz anplifikadoreen (EDFA) funtzionatzeko (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd-k ez du normalean Yb bezalako sentsibilizatzailerik behar Er dopatutako sistemetan. Nd-en eraginkortasuna ponparen argiaren xurgapen zuzenetik eta ondorengo igorpenetik dator, laser-irabazirako bitarteko zuzen eta eraginkorra bihurtuz.

Aplikazioak:

-Er:Telekomunikazioetan erabiltzen da nagusiki 1,55 µm-ko igorpenagatik, silize zuntz optikoen gutxieneko galera-leihoarekin bat datorrena. Er-dopatutako irabazi-medioak funtsezkoak dira distantzia luzeko zuntz optikoko komunikazio-sistemetako anplifikatzaile optikoetarako eta laserretarako.

- Yb:Maiz potentzia handiko aplikazioetan erabiltzen da bere egitura elektroniko nahiko sinplea dela eta, diodoen ponpaketa eraginkorra eta potentzia handiko irteera ahalbidetzen dituena. Yb dopatutako materialak Er dopatutako sistemen errendimendua hobetzeko ere erabiltzen dira.

- Nd: Aplikazio ugarietarako egokia da, ebaketa eta soldadura industrialetatik hasi eta laser medikoetaraino. Nd:YAG laserrak bereziki estimatzen dira eraginkortasunagatik, potentziagatik eta aldakortasunagatik.

Zergatik aukeratu dugu Nd:YAG DPSS laserrean irabazi-medio gisa

DPSS laser bat semieroale laser diodo batek ponpatutako egoera solidoko irabazteko medio bat (Nd: YAG bezalakoa) erabiltzen duen laser mota bat da. Teknologia honek laser trinko eta eraginkorrak ahalbidetzen ditu ikusgarritik infragorriko espektroan kalitate handiko izpiak sortzeko gai direnak. Artikulu zehatz bat lortzeko, baliteke datu-base zientifiko entzutetsuetan edo argitaletxeetan bilatzea DPSS laser teknologiari buruzko berrikuspen zabalak lortzeko.

[Lotutako produktua:Diodoz ponpatutako egoera solidoko laserra]

Nd:YAG sarritan erabiltzen da erdieroaleek ponpatutako laser moduluetan irabazi-medio gisa, hainbat arrazoirengatik, hainbat ikerketek nabarmendu dutenez:

1.Eraginkortasun handiko eta potentzia irteera: alboko Nd:YAG laser-modulu baten diseinu eta simulazio batek eraginkortasun handia frogatu zuen, diodo-alboko Nd:YAG laserrak 220 W-ko batez besteko potentzia maximoa emanez, pultsu bakoitzeko energia konstantea mantenduz maiztasun-tarte zabal batean. Honek Nd:YAG laserrek diodoek ponpatzen dituztenean potentzia handia duten eraginkortasun eta potentzial handia adierazten dute (Lera et al., 2016).
2.Malgutasun operatiboa eta fidagarritasuna: Nd:YAG zeramikak eraginkortasunez funtzionatzen duela hainbat uhin-luzeratan, begietarako seguruak diren uhin-luzeretan barne, eraginkortasun optikotik optiko handiarekin. Honek Nd:YAG-en aldakortasuna eta fidagarritasuna erakusten du irabazteko medio gisa laser aplikazio desberdinetan (Zhang et al., 2013).
3.Iraupena eta habearen kalitatea: Nd:YAG laser oso eraginkorra, diodoz ponpatutako ikerketek bere iraupena eta errendimendu koherentea azpimarratu zituzten, eta Nd:YAG-en laser iturri iraunkor eta fidagarriak behar dituzten aplikazioetarako egokitasuna adierazi zuten. Ikerketak 4,8 x 10^9 plano baino gehiagoko funtzionamendu luzea jakinarazi zuen kalte optikorik gabe, izpien kalitate bikaina mantenduz (Coyle et al., 2004).
4.Uhin etengabeko eragiketa oso eraginkorra:Ikerketek Nd:YAG laserren uhin etengabeko (CW) funtzionamendu oso eraginkorra dela frogatu dute, diodoz ponpatutako laser sistemetan irabazi-medio gisa duten eraginkortasuna nabarmenduz. Horrek bihurketa optikoko eraginkortasun eta malda eraginkortasun handiak lortzea barne hartzen du, Nd:YAG eraginkortasun handiko laser aplikazioetarako egokitasuna egiaztatzen duena (Zhu et al., 2013).

Eraginkortasun handiko, potentzia-irteeraren, malgutasun operatiboaren, fidagarritasunaren, iraupenaren eta izpien kalitate bikainaren konbinazioak Nd:YAG erdieroaleen bidez ponpatutako laser moduluetan irabazi-medio hobetsia bihurtzen du aplikazio askotarako.

Erreferentzia

Chang, Y., Su, K., Chang, H. eta Chen, Y. (2009). Q-switched begi-seguruko laser trinko eraginkorra 1525 nm-tan, difusio-lotura bikoitzarekin Nd:YVO4 kristalarekin, auto-Raman medio gisa. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z. eta Huang, Y. (2016). Er:Yb:KGd(PO3)_4 kristalaren hazkuntza eta propietate espektroskopikoak 155 µm-ko laser irabazteko medio itxaropentsu gisa. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Er/Yb irabazi-medioaren esperimentuan oinarritutako eredua zuntz anplifikadoreetarako eta laserretarako. Amerikako Optical Society of the Journal 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). Irabazi-profilaren eta errendimenduaren simulazioak albo-punpatutako QCW Nd:YAG laser baten diodoak. Optika Aplikatua, 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). Eraginkortasun handiko Nd:YAG zeramikazko begietarako segurua den laserra 1442,8 nm-n funtzionatzen du. Optics Letters, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P. eta Poulios, D. (2004). Nd:YAG laser eraginkorra, fidagarria, iraupen luzea eta diodoz ponpatutako landarediaren altimetria topografikorako. Optika Aplikatua, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D. eta Duan, Y. (2013). Uhin jarraitu handiko Nd:YAG zeramikazko laserrak 946 nm-an. Laser Fisikako Letrak, 10.

Oharra:

Honen bidez adierazten dugu gure webgunean agertzen diren irudi batzuk Internetetik eta Wikipediatik jasotakoak direla, hezkuntza eta informazioa partekatzea sustatzeko helburuarekin. Sortzaile guztien jabetza intelektualaren eskubideak errespetatzen ditugu. Irudi hauen erabilera ez da etekin komertziala lortzeko.
Erabilitako edukiren batek zure copyrighta urratzen duela uste baduzu, jar zaitez gurekin harremanetan. Neurri egokiak hartzeko prest gaude, besteak beste, irudiak kentzea edo esleipen egokia ematea, jabetza intelektualeko legeak eta arauak betetzen direla ziurtatzeko. Gure helburua edukietan aberatsa, bidezkoa eta besteen jabetza intelektualaren eskubideak errespetatuko dituen plataforma bat mantentzea da.
Mesedez, jar zaitez gurekin harremanetan helbide elektroniko honetan:sales@lumispot.cn. Edozein jakinarazpen jasotzean berehalako neurriak hartzeko konpromisoa hartzen dugu eta arazo horiek konpontzeko %100eko lankidetza bermatzen dugu.

Aurkibidea: