Zasada pracy lasera DPSS

1. Pompowanie diod:

Proces zaczyna się od diody laserowej, która emituje światło podczerwieni. Światło to służy do „pompowania” kryształu ND: YAG, co oznacza, że ​​podnieca jony neodymowe osadzone w sieci kryształowej Garnetu Aluminiowego Yttrium. Dioda laserowa jest dostrojona do długości fali, która pasuje do widma absorpcji jonów ND, zapewniając wydajne przenoszenie energii.

2. Nd: Yag Crystal:

Kryształ ND: YAG jest aktywnym medium wzmocnienia. Gdy jony neodymu są wzbudzone przez pompowanie światła, pochłaniają energię i przenoszą się do stanu wyższego energii. Po krótkim okresie jony te przechodzą z powrotem do stanu niższego energii, uwalniając swoją zapisaną energię w postaci fotonów. Proces ten nazywa się spontaniczną emisją.

[Czytaj więcej:Dlaczego używamy kryształu nd yag jako pożywki wzmocnienia w laserze DPSS? ]

3. Inwersja populacji i stymulowana emisja:

Aby wystąpić działanie laserowe, należy osiągnąć inwersję populacji, w której więcej jonów jest w stanie wzbudzonym niż w stanie niższej energii. Gdy fotony odbijają się między lustrami jamy laserowej, stymulują wzbudzone jony ND, aby uwolnić więcej fotonów o tej samej fazie, kierunku i długości fali. Proces ten jest znany jako stymulowana emisja i wzmacnia intensywność światła w krysztale.

4. Wnęka laserowa:

Jama laserowa zazwyczaj składa się z dwóch luster na obu końcach kryształu ND: YAG. Jedno lustro jest bardzo odblaskowe, a drugie częściowo odblaskowe, co pozwala uniknąć światła jako wyjście lasera. Wnęka rezonuje z światłem, wzmacniając ją poprzez powtarzające się rundy stymulowanej emisji.

5. Podwojenie częstotliwości (druga generacja harmoniczna):

Aby przekonwertować podstawowe światło częstotliwości (zwykle 1064 nm emitowane przez ND: YAG) na zielone światło (532 nm), kryształ rozwinięty na częstotliwość (taki jak fosforan tytanylu potasu KTP) umieszcza się na ścieżce lasera. Kryształ ma nieliniową właściwość optyczną, która pozwala jej wziąć dwa fotony oryginalnego światła podczerwieni i połączyć je w pojedynczy foton z dwukrotnie więcej energii, a zatem połowę długości fali początkowego światła. Proces ten jest znany jako druga generacja harmoniczna (SHG).

6. Wyjście zielonego światła:

Rezultatem podwojenia częstotliwości jest emisja jasnozielonego światła przy 532 nm. To zielone światło można następnie zastosować do różnych zastosowań, w tym wskaźniki laserowe, pokazy lasera, wzbudzenie fluorescencji w mikroskopii i procedury medyczne.

Cały ten proces jest wysoce wydajny i pozwala na produkcję spójnego zielonego światła w kompaktowym i niezawodnym formacie. Kluczem do sukcesu lasera DPSS jest połączenie mediów wzmocnienia w stanie stałym (ND: YAG Crystal), wydajnego pompowania diodowego i skutecznego podwojenia częstotliwości w celu osiągnięcia pożądanej długości fali światła.