Вести - Зашто користимо Nd:YAG кристал као медијум за појачање у DPSS ласеру?

Претплатите се на наше друштвене мреже за брзе објаве

Шта је ласерски медијум за појачање?

Ласерски медијум за појачавање је материјал који појачава светлост стимулисаном емисијом. Када се атоми или молекули медијума побуђују на више енергетске нивое, они могу емитовати фотоне одређене таласне дужине када се враћају у ниже енергетско стање. Овај процес појачава светлост која пролази кроз медијум, што је фундаментално за рад ласера.

[Повезани блог:]Кључне компоненте ласера]

Који је уобичајени средњи добитак?

Медијум за добијање може бити различит, укључујућигасови, течности (боје), чврсте материје(кристали или стакла допирана јонима ретких земних или прелазних метала) и полупроводници.Чврстофазни ласери, на пример, често користе кристале попут Nd:YAG (неодимијумом допираног итријум алуминијум граната) или стакла допирана елементима ретких земаља. Ласери са бојама користе органске боје растворене у растварачима, а гасни ласери користе гасове или смеше гасова.

Ласерске шипке (с лева на десно): рубин, александрит, Er:YAG, Nd:YAG

Разлике између Nd (неодимијума), Er (ербијума) и Yb (итербијума) као медијума за појачање

првенствено се односе на њихове таласне дужине емисије, механизме преноса енергије и примене, посебно у контексту допираних ласерских материјала.

Таласне дужине емисије:

- Er: Ербијум типично емитује на 1,55 µm, што је у подручју безбедном за очи и веома је корисно за телекомуникационе примене због малих губитака у оптичким влакнима (Gong et al., 2016).

- Yb: Итербијум често емитује око 1,0 до 1,1 µm, што га чини погодним за широк спектар примена, укључујући ласере велике снаге и појачала. Yb се често користи као сензибилизатор за Er како би се побољшала ефикасност уређаја допираних Er преносом енергије са Yb на Er.

- Nd: Материјали допирани неодимијумом обично емитују око 1,06 µm. Nd:YAG, на пример, је познат по својој ефикасности и широко се користи и у индустријским и у медицинским ласерима (Y. Chang et al., 2009).

Механизми преноса енергије:

- Ко-допирање Er и Yb: Ко-допирање Er и Yb у медијуму домаћину је корисно за побољшање емисије у опсегу од 1,5-1,6 µm. Yb делује као ефикасан сензибилизатор за Er апсорбујући светлост пумпе и преносећи енергију на јоне Er, што доводи до појачане емисије у телекомуникационом опсегу. Овај пренос енергије је кључан за рад влакнастих појачавача допираних Er (EDFA) (DK Vysokih et al., 2023).

- Nd: Nd обично не захтева сензибилизатор као што је Yb у системима допираним Er. Ефикасност Nd-а потиче од његове директне апсорпције пумпајуће светлости и накнадне емисије, што га чини једноставним и ефикасним медијумом за ласерско појачање.

Примене:

- Ем:Првенствено се користи у телекомуникацијама због емисије на 1,55 µm, што се поклапа са минималним прозором губитака силицијумских оптичких влакана. Er-допирани медијуми за појачавање су кључни за оптичка појачала и ласере у системима за оптичку комуникацију на велике удаљености.

- Yb:Често се користи у апликацијама велике снаге због своје релативно једноставне електронске структуре која омогућава ефикасно диодно пумпање и велику излазну снагу. Материјали допирани Yb-ом се такође користе за побољшање перформанси система допираних Er-ом.

- НдПогодни за широк спектар примене, од индустријског сечења и заваривања до медицинских ласера. Nd:YAG ласери су посебно цењени због своје ефикасности, снаге и свестраности.

Зашто смо изабрали Nd:YAG као медијум за појачање у DPSS ласеру

ДПСС ласер је врста ласера који користи чврсти медијум за појачање (као што је Nd:YAG) пумпан полупроводничком ласерском диодом. Ова технологија омогућава компактне, ефикасне ласере способне да производе висококвалитетне зраке у спектру од видљивог до инфрацрвеног. За детаљан чланак, можете размотрити претрагу реномираних научних база података или издавача за свеобухватне прегледе ДПСС ласерске технологије.

[Сродни производ:]Диодно пумпани чврсти ласер]

Nd:YAG се често користи као појачавајући медијум у полупроводничким ласерским модулима из неколико разлога, као што је истакнуто у разним студијама:

1. Висока ефикасност и излазна снагаДизајн и симулације Nd:YAG ласерског модула са бочним пумпањем диодом показали су значајну ефикасност, при чему је Nd:YAG ласер са бочним пумпањем диодом обезбедио максималну просечну снагу од 220 W уз одржавање константне енергије по импулсу у широком фреквентном опсегу. Ово указује на високу ефикасност и потенцијал за велику излазну снагу Nd:YAG ласера када се пумпају диодама (Lera et al., 2016).
2. Оперативна флексибилност и поузданостПоказано је да Nd:YAG керамика ефикасно ради на различитим таласним дужинама, укључујући таласне дужине безбедне за очи, са високом оптичком ефикасношћу. Ово показује свестраност и поузданост Nd:YAG-а као медијума за појачање у различитим ласерским применама (Zhang et al., 2013).
3. Дуговечност и квалитет снопаИстраживање високо ефикасног, диодно пумпаног, Nd:YAG ласера нагласило је његову дуговечност и конзистентне перформансе, што указује на погодност Nd:YAG-а за примене које захтевају издржљиве и поуздане ласерске изворе. Студија је показала продужени рад са више од 4,8 x 10^9 импулса без оптичких оштећења, одржавајући одличан квалитет снопа (Coyle et al., 2004).
4. Високо ефикасан рад континуираног таласа:Студије су показале високо ефикасан рад континуираног таласа (CW) Nd:YAG ласера, истичући њихову ефикасност као појачавајућег медијума у ласерским системима са диодном пумпом. Ово укључује постизање високе ефикасности оптичке конверзије и ефикасности нагиба, што додатно потврђује погодност Nd:YAG за високоефикасне ласерске примене (Zhu et al., 2013).

Комбинација високе ефикасности, излазне снаге, оперативне флексибилности, поузданости, дуговечности и одличног квалитета снопа чини Nd:YAG преферираним медијумом за појачање у полупроводничким ласерским модулима за широк спектар примена.

Референца

Чанг, Ј., Су, К., Чанг, Х., и Чен, Ј. (2009). Компактни, ефикасан ласер са Q-прекидачем, безбедан за очи, на 1525 нм са двоструко дифузионом везом Nd:YVO4 кристала као само-Рамановом средином. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Гонг, Г., Чен, Ј., Лин, Ј., Хуанг, Ј., Гонг, Кс., Луо, З., и Хуанг, Ј. (2016). Раст и спектроскопска својства кристала Er:Yb:KGd(PO3)_4 као обећавајућег медијума за ласерско појачање од 155 µm. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Високих, Д.К., Базакуца, А., Дорофеенко, АВ и Бутов, О. (2023). Експериментално заснован модел Er/Yb медијума за појачавање влакана и ласера. Часопис Америчког оптичког друштва Б.

Лера, Р., Валле-Брозас, Ф., Торрес-Пеиро, С., Руиз-де-ла-Цруз, А., Галан, М., Беллидо, П., Сеиметз, М., Бенллоцх, Ј., & Росо, Л. (2016). Симулације профила појачања и перформанси КЦВ Нд:ИАГ ласера са диодном бочном пумпом. Апплиед Оптицс, 55(33), 9573-9576.

Жанг, Х., Чен, X., Ванг, Q., Жанг, X., Чанг, Ј., Гао, Л., Шен, Х., Конг, З., Лиу, З., Тао, X., и Ли, П. (2013). Високо ефикасан Nd:YAG керамички ласер безбедан за очи који ради на 1442,8 nm. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Којл, Д.Б., Кеј, Р., Стајсли, П. и Пулиос, Д. (2004). Ефикасан, поуздан, дуготрајан, диодно пумпани Nd:YAG ласер за свемирску топографску алтиметрију вегетације. Applied Optics, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Високо ефикасни Nd:YAG керамички ласери континуалног таласа на 946 nm. Laser Physics Letters, 10.

Одрицање одговорности:

Овим изјављујемо да су неке од слика приказаних на нашој веб страници прикупљене са интернета и Википедије, са циљем промоције образовања и размене информација. Поштујемо права интелектуалне својине свих стваралаца. Употреба ових слика није намењена за комерцијалну добит.
Ако сматрате да било који од коришћених садржаја крши ваша ауторска права, контактирајте нас. Више смо него спремни да предузмемо одговарајуће мере, укључујући уклањање слика или навођење одговарајућег ауторства, како бисмо осигурали усклађеност са законима и прописима о интелектуалној својини. Наш циљ је да одржимо платформу која је богата садржајем, фер и поштује права интелектуалне својине других.
Молимо вас да нас контактирате на следећу имејл адресу:sales@lumispot.cnОбавезујемо се да ћемо предузети хитне мере по пријему било каквог обавештења и гарантујемо 100% сарадњу у решавању свих таквих проблема.

Садржај：