Știri - De ce folosim ND: YAG Crystal ca mediu de câștig în laser DPSS?

Abonați -vă la rețelele noastre de socializare pentru o postare promptă

Ce este un mediu de câștig laser?

Un mediu de câștig laser este un material care amplifică lumina prin emisii stimulate. Când atomii sau moleculele medii sunt excitați la niveluri mai mari de energie, ei pot emite fotoni cu o anumită lungime de undă atunci când se întorc la o stare de energie mai mică. Acest proces amplifică lumina care trece prin mediu, care este fundamentală pentru funcționarea laserului.

[Blog conex:Componente cheie ale laserului]

Care este mediul obișnuit de câștig?

Mediul de câștig poate fi variat, inclusivgaze, lichide (coloranți), solide(cristale sau pahare dopate cu ioni rari de pământ sau metal de tranziție) și semiconductori.Lasere în stare solidă, de exemplu, folosiți adesea cristale precum ND: YAG (granat de aluminiu de yttrium dopat cu neodim) sau pahare dopate cu elemente de pământ rare. Laserele de colorant folosesc coloranți organici dizolvați în solvenți, iar laserele de gaz folosesc gaze sau amestecuri de gaze.

Tije cu laser (de la stânga la dreapta): Ruby, Alexandrite, ER: YAG, ND: YAG

Diferențele dintre ND (Neodymium), ER (erbium) și Yb (ytterbium) ca medii de câștig

se referă în primul rând la lungimile de undă de emisie, mecanismele de transfer de energie și aplicații, în special în contextul materialelor laser dopate.

Lungimi de undă de emisie:

- ER: Erbium emite de obicei la 1,55 µm, care se află în regiunea sigură a ochilor și este foarte util pentru aplicațiile de telecomunicații, datorită pierderilor scăzute ale fibrelor optice (Gong și colab., 2016).

- YB: Ytterbium emite adesea în jur de 1,0 până la 1,1 um, ceea ce îl face potrivit pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv lasere și amplificatoare cu putere mare. YB este adesea utilizat ca sensibilizator pentru ER pentru a îmbunătăți eficiența dispozitivelor dopate cu ER prin transferul de energie de la YB la ER.

- ND: Materialele dopate de neodim emit de obicei în jur de 1,06 µm. ND: YAG, de exemplu, este renumit pentru eficiența sa și este utilizat pe scară largă atât în laserele industriale, cât și în cele medicale (Y. Chang și colab., 2009).

Mecanisme de transfer de energie:

-Co-doparea ER și YB: co-doparea ER și YB într-un mediu gazdă este benefică pentru îmbunătățirea emisiilor în intervalul de 1,5-1,6 µm. YB acționează ca un sensibilizator eficient pentru ER prin absorbția luminii pompei și transferul energiei către ioni ER, ceea ce duce la emisii amplificate în banda de telecomunicații. Acest transfer de energie este crucial pentru funcționarea amplificatoarelor de fibre dopate cu ER (EDFA) (DK Vysokikh și colab., 2023).

- ND: ND nu necesită de obicei un sensibilizator precum YB în sistemele dopate cu ER. Eficiența ND este derivată din absorbția directă a luminii pompei și a emisiilor ulterioare, ceea ce o face un mediu de câștig laser simplu și eficient.

Aplicații:

- er:Folosit în principal în telecomunicații datorită emisiilor sale la 1,55 um, care coincide cu fereastra de pierdere minimă a fibrelor optice de silice. Mediile de câștig dopate ER sunt esențiale pentru amplificatoarele optice și laserele în sistemele de comunicații cu fibră optică pe distanțe lungi.

- YB:Adesea utilizat în aplicații de mare putere, datorită structurii sale electronice relativ simple, care permite pomparea eficientă a diodei și o putere mare de putere. Materialele dopate YB sunt, de asemenea, utilizate pentru a îmbunătăți performanța sistemelor dopate cu ER.

- nd: Bine potrivită pentru o gamă largă de aplicații, de la tăiere și sudură industrială până la lasere medicale. ND: Laserele YAG sunt apreciate în special pentru eficiența, puterea și versatilitatea lor.

De ce am ales ND: YAG ca mediu de câștig în DPSS Laser

Un laser DPSS este un tip de laser care folosește un mediu de câștig solid (precum ND: YAG) pompat de o diodă laser cu semiconductor. Această tehnologie permite lasere compacte și eficiente, capabile să producă fascicule de înaltă calitate în spectrul vizibil la infraroșu. Pentru un articol detaliat, puteți lua în considerare căutarea prin baze de date științifice de renume sau editori pentru recenzii cuprinzătoare pe tehnologia laser DPSS.

[Produs înrudit:Laser cu stare solidă pomped cu diode]

ND: YAG este adesea utilizat ca mediu de câștig în module laser pompează cu semiconductor din mai multe motive, așa cum este evidențiat de diverse studii:

1. Eficiență mare și putere de putere: Un design și simulări ale unui modul de laser ND: YAG a demonstrat o eficiență semnificativă, cu o diodă cu pompă laterală ND: YAG Laser oferind o putere medie maximă de 220 W, menținând în același timp energie constantă pe puls într-un interval de frecvență largă. Aceasta indică eficiența ridicată și potențialul de putere ridicată a laserelor ND: YAG atunci când sunt pompate de diode (Lera și colab., 2016).
2. Flexibilitatea și fiabilitatea operațională: ND: Ceramica YAG s-a dovedit că funcționează eficient la diferite lungimi de undă, inclusiv lungimi de undă sigure pentru ochi, cu o eficiență optică-optică ridicată. Acest lucru demonstrează ND: versatilitatea și fiabilitatea lui YAG ca mediu de câștig în diferite aplicații laser (Zhang și colab., 2013).
3. Longevitate și calitatea fasciculului: Cercetări asupra unui laser extrem de eficient, pompat cu diode, ND: YAG a subliniat longevitatea și performanța constantă, ceea ce indică adecvarea ND: YAG pentru aplicații care necesită surse laser durabile și fiabile. Studiul a raportat o funcționare extinsă cu mai mult de 4,8 x 10^9 lovituri fără daune optice, menținând o calitate excelentă a fasciculului (Coyle și colab., 2004).
4. Funcționare de undă continuă eficientă:Studiile au demonstrat funcționarea cu undă continuă (CW) de înaltă eficiență a laserelor ND: YAG, subliniind eficacitatea lor ca mediu de câștig în sistemele laser cu pompe de diodă. Aceasta include obținerea de eficiență de conversie optică ridicată și eficiență a pantei, atestând în continuare adecvarea ND: YAG pentru aplicații laser cu eficiență de înaltă eficiență (Zhu și colab., 2013).

Combinația de eficiență ridicată, putere de putere, flexibilitate operațională, fiabilitate, longevitate și o calitate excelentă a fasciculului face ca ND: YAG să fie un mediu de câștig preferat în module laser pompate cu semiconductor pentru o gamă largă de aplicații.

Referinţă

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Laser eficient compact eficient Q-Switch, sigură pentru ochi, la 1525 nm, cu un cristal ND: YVO4, legat de difuzie, ca mediu auto-raman. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Proprietățile de creștere și spectroscopice ale ER: YB: KGD (PO3) _4 Cristal ca mediu promițător de câștig de 155 µm laser. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, Av, & Butov, O. (2023). Model de experiment al ER/YB Gain Medium pentru amplificatoare de fibre și lasere. Journal of the 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., & Roso, L. (2016). Simulări ale profilului de câștig și performanța unui laser QCW ND: YAG. Optică aplicată, 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). Eficiență ridicată ND: laser cu ceramică sigură pentru ochi care funcționează la 1442,8 nm. Scrisori optice, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). ND eficient, fiabil, cu viață lungă, cu pompat diode: Laser YAG pentru altimetrie topografică de vegetație pe bază de spațiu. Optică aplicată, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, Hy, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Undă continuă de înaltă eficiență ND: Lasere ceramice YAG la 946 nm. Scrisori de fizică laser, 10.

Renunțare la răspundere:

Prin urmare, declarăm că unele dintre imaginile afișate pe site -ul nostru web sunt colectate de pe Internet și Wikipedia, cu scopul de a promova educația și schimbul de informații. Respectăm drepturile de proprietate intelectuală ale tuturor creatorilor. Utilizarea acestor imagini nu este destinată câștigului comercial.
Dacă credeți că vreunul dintre conținutul folosit încalcă drepturile de autor, vă rugăm să ne contactați. Suntem mai mult decât dispuși să luăm măsuri adecvate, inclusiv eliminarea imaginilor sau furnizarea de atribuire adecvată, pentru a asigura respectarea legilor și reglementărilor privind proprietatea intelectuală. Scopul nostru este să menținem o platformă bogată în conținut, corectă și respectă drepturile de proprietate intelectuală ale altora.
Vă rugăm să ne contactați la următoarea adresă de e -mail:sales@lumispot.cn. Ne angajăm să luăm măsuri imediate la primirea unei notificări și să garantăm cooperarea 100% în rezolvarea unor astfel de probleme.

Cuprins: