Berita - Mengapa kami menggunakan kristal Nd: YAG sebagai medium keuntungan dalam laser DPSS?

Langgan Media Sosial Kami Untuk Siaran Segera

Apakah Medium Keuntungan Laser?

Medium perolehan laser ialah bahan yang menguatkan cahaya dengan pelepasan yang dirangsang. Apabila atom atau molekul medium teruja ke tahap tenaga yang lebih tinggi, ia boleh memancarkan foton dengan panjang gelombang tertentu apabila kembali ke keadaan tenaga yang lebih rendah. Proses ini menguatkan cahaya yang melalui medium, yang merupakan asas kepada operasi laser.

[Blog Berkaitan:Komponen utama laser]

Apakah Medium Keuntungan Biasa?

Media keuntungan boleh diubah, termasukgas, cecair (pewarna), pepejal(hablur atau gelas yang didopkan dengan ion logam nadir bumi atau peralihan), dan semikonduktor.Laser keadaan pepejal, sebagai contoh, sering menggunakan kristal seperti Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet) atau cermin mata yang didop dengan unsur nadir bumi. Laser pewarna menggunakan pewarna organik yang dilarutkan dalam pelarut, dan laser gas menggunakan gas atau campuran gas.

Batang laser (dari kiri ke kanan): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

Perbezaan antara Nd (Neodymium), Er (Erbium), dan Yb (Ytterbium) sebagai medium perolehan

terutamanya berkaitan dengan panjang gelombang pelepasan, mekanisme pemindahan tenaga, dan aplikasi, terutamanya dalam konteks bahan laser doped.

Panjang Gelombang Pelepasan:

- Er: Erbium biasanya memancarkan pada 1.55 µm, yang berada di kawasan yang selamat untuk mata dan sangat berguna untuk aplikasi telekomunikasi kerana kehilangan gentian optiknya yang rendah (Gong et al., 2016).

- Yb: Ytterbium sering memancarkan sekitar 1.0 hingga 1.1 µm, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi, termasuk laser dan penguat berkuasa tinggi. Yb sering digunakan sebagai pemeka untuk Er untuk meningkatkan kecekapan peranti Er-doped dengan memindahkan tenaga dari Yb ke Er.

- Nd: Bahan berdop neodymium biasanya mengeluarkan sekitar 1.06 µm. Nd:YAG, sebagai contoh, terkenal dengan kecekapannya dan digunakan secara meluas dalam kedua-dua laser industri dan perubatan (Y. Chang et al., 2009).

Mekanisme Pemindahan Tenaga:

- Doping bersama Er dan Yb: Doping bersama Er dan Yb dalam medium perumah berfaedah untuk meningkatkan pelepasan dalam julat 1.5-1.6 µm. Yb bertindak sebagai pemeka yang cekap untuk Er dengan menyerap cahaya pam dan memindahkan tenaga kepada ion Er, yang membawa kepada pelepasan yang diperkuatkan dalam jalur telekomunikasi. Pemindahan tenaga ini adalah penting untuk operasi penguat gentian terdop Er (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd biasanya tidak memerlukan pemeka seperti Yb dalam sistem Er-doped. Kecekapan Nd diperoleh daripada penyerapan langsung cahaya pam dan pelepasan seterusnya, menjadikannya medium perolehan laser yang mudah dan cekap.

Permohonan:

- Er:Digunakan terutamanya dalam telekomunikasi kerana pelepasannya pada 1.55 µm, yang bertepatan dengan tingkap kehilangan minimum gentian optik silika. Medium perolehan er-doped adalah penting untuk penguat optik dan laser dalam sistem komunikasi gentian optik jarak jauh.

- Yb:Selalunya digunakan dalam aplikasi berkuasa tinggi kerana struktur elektroniknya yang agak mudah yang membolehkan pengepaman diod yang cekap dan output kuasa tinggi. Bahan Yb-doped juga digunakan untuk meningkatkan prestasi sistem Er-doped.

- Nd: Sangat sesuai untuk pelbagai aplikasi, daripada pemotongan industri dan kimpalan kepada laser perubatan. Laser Nd:YAG amat dihargai kerana kecekapan, kuasa dan serba bolehnya.

Mengapa kami memilih Nd:YAG sebagai medium keuntungan dalam laser DPSS

Laser DPSS ialah sejenis laser yang menggunakan medium perolehan keadaan pepejal (seperti Nd: YAG) yang dipam oleh diod laser semikonduktor. Teknologi ini membolehkan laser padat dan cekap yang mampu menghasilkan pancaran berkualiti tinggi dalam spektrum boleh dilihat-ke-inframerah. Untuk artikel terperinci, anda mungkin mempertimbangkan untuk mencari melalui pangkalan data saintifik yang bereputasi atau penerbit untuk ulasan komprehensif tentang teknologi laser DPSS.

[Produk Berkaitan :Laser keadaan pepejal yang dipam diod]

Nd:YAG sering digunakan sebagai medium keuntungan dalam modul laser pam semikonduktor untuk beberapa sebab, seperti yang diserlahkan oleh pelbagai kajian:

1. Kecekapan Tinggi dan Output Kuasa: Reka bentuk dan simulasi modul laser Nd:YAG pam sebelah diod menunjukkan kecekapan yang ketara, dengan laser Nd:YAG pam sebelah diod memberikan kuasa purata maksimum 220 W sambil mengekalkan tenaga malar setiap nadi dalam julat frekuensi yang luas. Ini menunjukkan kecekapan tinggi dan potensi untuk output kuasa tinggi laser Nd:YAG apabila dipam oleh diod (Lera et al., 2016).
2. Fleksibiliti dan Kebolehpercayaan Operasi: Seramik Nd:YAG telah terbukti beroperasi dengan cekap pada pelbagai panjang gelombang, termasuk panjang gelombang yang selamat untuk mata, dengan kecekapan optik-ke-optik yang tinggi. Ini menunjukkan fleksibiliti dan kebolehpercayaan Nd:YAG sebagai medium keuntungan dalam aplikasi laser yang berbeza (Zhang et al., 2013).
3. Panjang umur dan Kualiti Rasuk: Penyelidikan mengenai laser Nd:YAG yang sangat cekap, dipam diod, menekankan jangka hayat dan prestasi yang konsisten, menunjukkan kesesuaian Nd:YAG untuk aplikasi yang memerlukan sumber laser yang tahan lama dan boleh dipercayai. Kajian itu melaporkan operasi lanjutan dengan lebih daripada 4.8 x 10^9 tangkapan tanpa kerosakan optik, mengekalkan kualiti rasuk yang sangat baik (Coyle et al., 2004).
4. Operasi Gelombang Berterusan yang Sangat Cekap:Kajian telah menunjukkan operasi gelombang berterusan (CW) yang sangat cekap bagi laser Nd:YAG, menyerlahkan keberkesanannya sebagai medium perolehan dalam sistem laser pam diod. Ini termasuk mencapai kecekapan penukaran optik yang tinggi dan kecekapan cerun, seterusnya membuktikan kesesuaian Nd:YAG untuk aplikasi laser berkecekapan tinggi (Zhu et al., 2013).

Gabungan kecekapan tinggi, output kuasa, fleksibiliti operasi, kebolehpercayaan, jangka hayat dan kualiti pancaran yang sangat baik menjadikan Nd:YAG sebagai medium keuntungan pilihan dalam modul laser pam semikonduktor untuk pelbagai aplikasi.

Rujukan

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Laser selamat mata suis-Q yang cekap padat pada 1525 nm dengan kristal Nd:YVO4 terikat resapan dua hujung sebagai medium Raman sendiri. Optik Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Sifat pertumbuhan dan spektroskopi bagi kristal Er:Yb:KGd(PO3)_4 sebagai medium perolehan laser 155 µm yang menjanjikan. Ekspres Bahan Optik, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Model berasaskan eksperimen bagi medium perolehan Er/Yb untuk penguat gentian dan laser. Jurnal Persatuan Optik Amerika 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). Simulasi profil keuntungan dan prestasi laser QCW Nd:YAG yang dipam sisi diod. Optik Gunaan, 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). Kecekapan tinggi Nd:YAG seramik laser selamat mata beroperasi pada 1442.8 nm. Surat Optik, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Laser Nd:YAG yang cekap, boleh dipercayai, tahan lama, dipam diod untuk altimetri topografi tumbuh-tumbuhan berasaskan angkasa. Optik Gunaan, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Laser seramik Nd:YAG gelombang berterusan yang sangat cekap pada 946 nm. Surat Fizik Laser, 10.

Penafian:

Kami dengan ini mengisytiharkan bahawa beberapa imej yang dipaparkan di laman web kami dikumpulkan daripada Internet dan Wikipedia, dengan tujuan untuk mempromosikan pendidikan dan perkongsian maklumat. Kami menghormati hak harta intelek semua pencipta. Penggunaan imej ini tidak bertujuan untuk keuntungan komersial.
Jika anda percaya bahawa mana-mana kandungan yang digunakan melanggar hak cipta anda, sila hubungi kami. Kami lebih bersedia untuk mengambil langkah yang sewajarnya, termasuk mengalih keluar imej atau memberikan atribusi yang betul, untuk memastikan pematuhan kepada undang-undang dan peraturan harta intelek. Matlamat kami adalah untuk mengekalkan platform yang kaya dengan kandungan, adil dan menghormati hak harta intelek orang lain.
Sila hubungi kami di alamat e-mel berikut:sales@lumispot.cn. Kami komited untuk mengambil tindakan segera setelah menerima sebarang pemberitahuan dan menjamin kerjasama 100% dalam menyelesaikan sebarang isu tersebut.

Jadual Kandungan：