Wiadomości - Dlaczego używamy kryształu ND: YAG jako medium wzmocnienia w laserze DPSS?

Subskrybuj nasze media społecznościowe w celu uzyskania szybkiego postu

Co to jest medium zysku lasera?

Średnim laserowy to materiał, który wzmacnia światło poprzez stymulowaną emisję. Gdy atomy lub cząsteczki pożywki są wzbudzone do wyższych poziomów energii, mogą emitować fotony o określonej długości fali podczas powrotu do niższego stanu energii. Ten proces wzmacnia światło przechodzące przez medium, które jest fundamentalne dla działania lasera.

[Powiązany blog:Kluczowe elementy lasera]

Jakie jest zwykłe medium?

Medium wzmocnienia może być zróżnicowane, w tymGazy, płyny (barwniki), Solidki(Kryształy lub szklanki domieszkowane jonami rzadki lub przejściowymi) i półprzewodników.Lasery w stanie stałymNa przykład często używają kryształów takich jak ND: YAG (granat glinu glinu i aluminium w Neodymu) lub szklanki domieszkowane elementami rzadki. Lasery barwników wykorzystują barwniki organiczne rozpuszczone w rozpuszczalnikach, a lasery gazowe wykorzystują gazy lub mieszanki gazowe.

Laserowe pręty (od lewej do prawej): Ruby, Aleksandryt, ER: Yag, Nd: Yag

Różnice między ND (neodym), ER (erbium) i yb (ytterbium) jako mediów wzmocnienia

Przede wszystkim odnoszą się do ich długości fali emisji, mechanizmów transferu energii i zastosowań, szczególnie w kontekście domieszkowanych materiałów laserowych.

Długości fali emisji:

- ER: Erbium zazwyczaj emituje 1,55 µm, który jest w bezpiecznym oku i jest bardzo przydatny do zastosowań telekomunikacyjnych ze względu na niską utratę włókien optycznych (Gong i in., 2016).

- YB: Ytterbium często emituje około 1,0 do 1,1 µm, dzięki czemu nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań, w tym laserów i wzmacniaczy dużej mocy. YB jest często używany jako czułość dla ER w celu zwiększenia wydajności urządzeń domieszkowanych ER poprzez przenoszenie energii z YB na ER.

- ND: Materiały domieszkowane neodymem zwykle emitują około 1,06 µm. ND: YAG, na przykład, jest znany ze swojej wydajności i jest szeroko stosowany zarówno w laserach przemysłowych, jak i medycznych (Y. Chang i in., 2009).

Mechanizmy transferu energii:

-Współdopowanie ER i YB: Współdopowanie ER i YB w pożywce gospodarza jest korzystne dla zwiększenia emisji w zakresie 1,5-1,6 µm. YB działa jako wydajny wrażliwość na ER poprzez pochłanianie światła pompy i przenosząc energię do jonów ER, prowadząc do wzmocnionej emisji w paśmie telekomunikacyjnym. Ten transfer energii ma kluczowe znaczenie dla działania wzmacniaczy włókien domieszkowanych ER (EDFA) (DK Vysokikh i in., 2023).

- ND: ND zazwyczaj nie wymaga uczulenia, takiego jak YB w systemach domieszkowanych ER. Wydajność ND pochodzi z bezpośredniego wchłaniania światła pompy, a następnie emisji, co czyni go prostym i wydajnym medium wzmocnienia lasera.

Zastosowania:

- er:Stosowany przede wszystkim w telekomunikacji ze względu na emisję przy 1,55 µm, co zbiega się z minimalnym oknem strat włókien krzemionkowych. Środki wzmocnienia domieszkowane ER mają kluczowe znaczenie dla wzmacniaczy optycznych i laserów w systemach komunikacji światłowodowej na duże odległości.

- YB:Często stosowane w zastosowaniach o dużej mocy ze względu na stosunkowo prostą strukturę elektroniczną, która pozwala na wydajne pompowanie diod i wysoką moc wyjściową. Materiały domieszkowane YB są również używane do poprawy wydajności systemów domieszkowanych ER.

- i: Dobrze nadawany do szerokiej gamy zastosowań, od przemysłowego cięcia i spawania po lasery medyczne. ND: Lasery YAG są szczególnie cenione ze względu na ich wydajność, moc i wszechstronność.

Dlaczego wybraliśmy ND: YAG jako medium wzmocnienia w laserze DPSS

Laser DPSS jest rodzajem lasera, który wykorzystuje średnim podłoże (jak ND: YAG) pompowane przez diodę laserową półprzewodników. Ta technologia pozwala na kompaktowe, wydajne lasery zdolne do wytwarzania wysokiej jakości wiązek w widmie widzialnym do podczerwieni. Aby uzyskać szczegółowy artykuł, możesz rozważyć przeszukanie renomowanych baz danych naukowych lub wydawców w celu uzyskania kompleksowych recenzji technologii laserowej DPSS.

[Powiązany produkt:Laser stałego pompowany diodą]

ND: YAG jest często stosowany jako medium wzmocnienia w modułach laserowych pompowanych półprzewodników z kilku powodów, jak podkreślono w różnych badaniach:

1. Wydajność i moc wyjściowa: Projekt i symulacje modułu lasera z boku Diodą ND: YAG wykazały znaczną wydajność, z laserem ND: YAG z diodą, zapewniając maksymalną średnią moc 220 W przy jednoczesnym utrzymaniu stałej energii na impuls w szerokim zakresie częstotliwości. Wskazuje to na wysoką wydajność i potencjał wysokiej mocy laserów ND: YAG po pompowaniu przez diody (Lera i in., 2016).
2. Elastyczność i niezawodność operacyjna: ND: Wykazano, że ceramika YAG działa wydajnie przy różnych długościach fal, w tym długości fal bezpiecznych oczu, o wysokiej wydajności optycznej do optycznej. To pokazuje wszechstronność i niezawodność YAG jako medium wzmocnienia w różnych zastosowaniach laserowych (Zhang i in., 2013).
3. Longevity i jakość wiązki: Badania nad wysoce wydajnym, pompowanym diodą lasera ND: YAG podkreśliły jego długowieczność i konsekwentną wydajność, co wskazuje na przydatność ND: YAG do zastosowań wymagających trwałych i niezawodnych źródeł laserowych. W badaniu odnotowano rozszerzoną operację z ponad 4,8 x 10^9 strzałami bez uszkodzenia optycznego, utrzymując doskonałą jakość wiązki (Coyle i in., 2004).
4. Wysoknie wydajne działanie fali ciągłej:Badania wykazały wysoce wydajne działanie laserów ND: YAG, podkreślając ich skuteczność jako pożywkę wzmocnioną w systemach laserowych pompowanych diodą. Obejmuje to osiągnięcie wysokiej wydajności konwersji optycznej i wydajności nachylenia, co dodatkowo potwierdza przydatność ND: YAG do wysokowydajnych zastosowań laserowych (Zhu i in., 2013).

Połączenie wysokiej wydajności, mocy wyjściowej, elastyczności operacyjnej, niezawodności, długowieczności i doskonałej jakości wiązki sprawia, że ND: YAG preferowane medium wzmocnienia w modułach laserowych pompowanych półprzewodników dla szerokiej gamy zastosowań.

Odniesienie

Chang, Y., Su, K., Chang, H., i Chen, Y. (2009). Kompaktowy, wydajny laser bezpieczny o oko w przełączaniu Q przy 1525 nm z kryształem ND: YVO4 z podwójnym zyskiem jako medium samo-ramańskim. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., i Huang, Y. (2016). Wzrost i właściwości spektroskopowe ER: YB: KGD (PO3) _4 Kryształ jako obiecująca pożywka wzmocnienia laserowa 155 µm. Materiały optyczne Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, i Butov, O. (2023). Model medium wzmocnienia ER/YB oparty na ER/YB dla wzmacniaczy włókien i laserów. Journal of Optical Society of America B.

Lera, R., Valle-Brozas, F., Torres-Peiró, S., Ruiz-de-La-Cruz, A., Galán, M., Bellido, P., Seimetz, M., Benlloch, J., i Roso, L. (2016). Symulacje profilu wzmocnienia i wydajność lasera QCW ND: YAG. Applied Optics, 55 (33), 9573-9576.

Zhang, H., Chen, X., Wang, Q., Zhang, X., Chang, J., Gao, L., Shen, H., Cong, Z., Liu, Z., Tao, X., i Li, P. (2013). Wysoka wydajność ND: YAG Ceramic Beak Eye Laser działający przy 1442,8 nm. Listy optyczne, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., i Poulios, D. (2004). Wydajny, niezawodny, długotrwałe, popompowane diodą laser ND: YAG do przestrzennego roślinności wysokości topograficznej. Applied Optics, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, Hy, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., i Duan, Y. (2013). Wysoce wydajne lasery ceramiczne ND: YAG przy 946 nm. Laserowe listy fizyki, 10.

Zastrzeżenie:

Niniejszym oświadczamy, że niektóre obrazy wyświetlane na naszej stronie są zbierane z Internetu i Wikipedii, w celu promowania edukacji i udostępniania informacji. Szanujemy prawa własności intelektualnej wszystkich twórców. Korzystanie z tych obrazów nie jest przeznaczone do zysku komercyjnego.
Jeśli uważasz, że którąkolwiek z używanych treści narusza twoje prawa autorskie, skontaktuj się z nami. Jesteśmy bardziej niż gotowi podjąć odpowiednie środki, w tym usuwanie obrazów lub zapewnienie właściwego przypisania, aby zapewnić zgodność z przepisami i przepisami dotyczącymi własności intelektualnej. Naszym celem jest utrzymanie platformy bogatej w treści, uczciwe i szanuje prawa własności intelektualnej innych osób.
Skontaktuj się z nami na następujący adres e -mail:sales@lumispot.cn. Zobowiązujemy się do podjęcia natychmiastowych działań po otrzymaniu jakichkolwiek powiadomień i gwarantuje 100% współpracy w celu rozwiązania takich problemów.

Spis treści ：