Vaovao - Nahoana isika no mampiasa kristaly Nd: YAG ho toy ny fitaovana fampitomboana amin'ny laser DPSS?

Misoratra anarana amin'ny tambajotra sosialy anay hahazoana lahatsoratra haingana

Inona no atao hoe Laser Gain Medium?

Ny fitaovana mampitombo ny hazavana amin'ny alalan'ny "stimulated emission" dia fitaovana iray izay mampitombo ny hazavana amin'ny alalan'ny "stimulated emission". Rehefa mientanentana amin'ny ambaratonga angovo ambony kokoa ny atôma na molekiola ao amin'ny fitaovana, dia afaka mamoaka "photons" manana halavan'ny onjam-peo manokana izy ireo rehefa miverina amin'ny toetry ny angovo ambany kokoa. Io dingana io dia mampitombo ny hazavana mandalo amin'ny fitaovana, izay fototra amin'ny fiasan'ny laser.

[Bilaogy mifandraika amin'izany:Singa fototra amin'ny laser]

Inona no antonony ahazoana tombony mahazatra?

Mety ho isan-karazany ny fitaovana ahazoana tombony, anisan'izany nyGAZY ILAINA, ranoka (loko), zavatra mivaingana(kristaly na vera nasiana ion-tany tsy fahita firy na ion-metaly tetezamita), ary semiconductors.Lasera matanjaka, ohatra, matetika mampiasa kristaly toy ny Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) na vera misy singa tsy fahita firy. Ny laser fandokoana dia mampiasa loko organika levona ao anaty solvents, ary ny laser entona dia mampiasa entona na fangaro entona.

Tehina laser (avy any ankavia miankavanana): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

Ny fahasamihafana misy eo amin'ny Nd (Neodymium), Er (Erbium), ary Yb (Ytterbium) amin'ny maha-mpampiasa azy

mifandraika voalohany indrindra amin'ny halavan'ny onjam-pamoahana azy ireo, ny fomba famindrana angovo, ary ny fampiharana azy, indrindra amin'ny fampiasana fitaovana laser misy doping.

Halavan'ny onjam-pamoahana:

- Er: Mazàna ny erbium dia mamoaka taratra amin'ny 1.55 µm, izay ao amin'ny faritra azo antoka ho an'ny maso ary tena ilaina amin'ny fampiharana fifandraisan-davitra noho ny fahaverezany kely amin'ny fibre optika (Gong et al., 2016).

- Yb: Matetika ny ytterbium dia mamoaka angovo eo amin'ny 1.0 ka hatramin'ny 1.1 µm eo ho eo, ka mahatonga azy io ho mety amin'ny fampiharana isan-karazany, anisan'izany ny laser mahery vaika sy ny amplifier. Matetika ny Yb dia ampiasaina ho toy ny sensitizer ho an'ny Er mba hampitomboana ny fahombiazan'ny fitaovana misy Er amin'ny alàlan'ny famindrana angovo avy amin'ny Yb mankany amin'ny Er.

- Nd: Ireo fitaovana nasiana néodyme dia mazàna mamoaka taratra manodidina ny 1.06 µm. Ny Nd:YAG, ohatra, dia malaza amin'ny fahombiazany ary ampiasaina betsaka amin'ny laser indostrialy sy ara-pitsaboana (Y. Chang et al., 2009).

Rafitra famindrana angovo:

- Fifangaroan'ny Er sy Yb: Ny fifangaroan'ny Er sy Yb ao anaty tontolo iainana dia mahasoa amin'ny fampitomboana ny famoahana eo amin'ny elanelana 1.5-1.6 µm. Ny Yb dia miasa ho toy ny mpanentana mahomby ho an'ny Er amin'ny alàlan'ny fidiran'ny hazavana paompy sy ny famindrana angovo amin'ny ion Er, izay mitarika amin'ny famoahana mahery vaika ao amin'ny tarika fifandraisan-davitra. Ity famindrana angovo ity dia tena ilaina amin'ny fiasan'ny amplifier fibre doped Er (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Ny Nd dia tsy mila fitaovana sensitizer toy ny Yb ao amin'ny rafitra Er-doped. Ny fahombiazan'ny Nd dia avy amin'ny fidirany mivantana ny hazavan'ny paompy sy ny famoahana azy, ka mahatonga azy io ho fitaovana laser gain tsotra sy mahomby.

Fampiharana:

- Eny:Ampiasaina indrindra amin'ny fifandraisan-davitra noho ny famoahana azy amin'ny 1.55 µm, izay mifanandrify amin'ny fe-potoana farany ambany indrindra amin'ny fibre optika silica. Tena ilaina amin'ny fanamafisam-peo optika sy laser amin'ny rafitra fifandraisana fibre optika lavitra ezaka ny fitaovana fanamafisana Er-doped.

- Yb:Matetika ampiasaina amin'ny fampiharana mahery vaika noho ny rafitra elektronika tsotra izay ahafahana mampiasa diode mahomby sy mamoaka herinaratra avo lenta. Ampiasaina ihany koa ny fitaovana Yb-doped mba hanatsarana ny fahombiazan'ny rafitra Er-doped.

- NdMety tsara amin'ny fampiharana isan-karazany, manomboka amin'ny fanapahana sy ny fametahana indostrialy ka hatramin'ny laser ara-pitsaboana. Ny laser Nd:YAG dia tena sarobidy noho ny fahombiazany, ny heriny ary ny fahaizany mampiasa azy.

Nahoana izahay no nifidy ny Nd:YAG ho toy ny fitaovana fampitomboana amin'ny laser DPSS

Ny laser DPSS dia karazana laser izay mampiasa fitaovana matanjaka (toy ny Nd: YAG) izay ampiasain'ny diode laser semiconductor. Ity teknolojia ity dia ahafahana mamokatra laser kely sy mahomby izay afaka mamokatra taratra avo lenta amin'ny spectrum hita maso mankany amin'ny infrarouge. Raha mila lahatsoratra amin'ny antsipiriany, azonao atao ny mikaroka amin'ny tahiry siantifika azo itokisana na mpamoaka lahatsoratra hahazoana hevitra feno momba ny teknolojia laser DPSS.

[Vokatra mifandraika amin'izany:Laser solid-state voapompesona diode]

Matetika ampiasaina ho toy ny fitaovana fampitomboana ny Nd:YAG ao amin'ny môdio laser paompy semiconductor noho ny antony maro, araka ny nohamafisin'ny fanadihadiana isan-karazany:

1. Fahombiazana avo lenta sy famoahana herinaratraNy famolavolana sy ny simulation ny môdio laser Nd:YAG misy diode mipetaka amin'ny ilany dia naneho fahombiazana lehibe, miaraka amin'ny laser Nd:YAG misy diode mipetaka amin'ny ilany izay manome hery ambony indrindra 220 W sady mitazona angovo tsy miova isaky ny pulse amin'ny elanelana matetika midadasika. Izany dia manondro ny fahombiazana avo lenta sy ny mety ho vokatra herinaratra avo lenta amin'ny laser Nd:YAG rehefa alefan'ny diode (Lera et al., 2016).
2. Fahaiza-mihetsika sy fahatokisanaHita fa miasa tsara amin'ny halavan'ny onjam-peo isan-karazany ny seramika Nd:YAG, anisan'izany ny halavan'ny onjam-peo azo antoka ho an'ny maso, miaraka amin'ny fahombiazana optika avo lenta. Izany dia mampiseho ny fahaiza-manao sy ny fahatokisan'ny Nd:YAG amin'ny maha-fitaovana fanamafisana azy amin'ny fampiharana laser samihafa (Zhang et al., 2013).
3. Faharetana sy kalitaon'ny taratraNy fikarohana momba ny laser Nd:YAG mahomby dia nanantitrantitra ny faharetany sy ny fahombiazany tsy tapaka, izay manondro ny fahafahan'ny Nd:YAG ampiasaina amin'ny fampiharana mitaky loharanon-kery laser maharitra sy azo itokisana. Ny fanadihadiana dia nitatitra ny fampiasana maharitra miaraka amin'ny tifitra mihoatra ny 4.8 x 10^9 tsy misy fahasimbana optika, mitazona ny kalitaon'ny taratra tsara dia tsara (Coyle et al., 2004).
4. Fampiasana onjam-peo mitohy mahomby sy tena mahomby:Nasehon'ireo fanadihadiana ny fahombiazan'ny fiasan'ny laser Nd:YAG amin'ny onjam-pitohy (CW), izay manasongadina ny fahombiazany amin'ny maha-fitaovana fampitomboana azy amin'ny rafitra laser alefan'ny diode. Tafiditra ao anatin'izany ny fahazoana fahombiazana avo lenta amin'ny fiovam-po optika sy ny fahombiazana amin'ny fisondrotana, izay manamarina bebe kokoa ny fahafahan'ny Nd:YAG ampiasaina amin'ny fampiharana laser mahomby avo lenta (Zhu et al., 2013).

Ny fitambaran'ny fahombiazana avo lenta, ny herinaratra mivoaka, ny fahafaha-miasa miovaova, ny fahatokisana, ny faharetana ary ny kalitaon'ny taratra tsara dia mahatonga ny Nd:YAG ho fitaovana tsara indrindra amin'ny fampiasana laser semiconductor ho an'ny fampiharana isan-karazany.

Reference

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Laser azo antoka amin'ny maso azo ampiasaina amin'ny alalan'ny Q-switched, mahomby amin'ny 1525 nm miaraka amin'ny kristaly Nd:YVO4 mifamatotra amin'ny tendrony roa ho toy ny fitaovana Raman-tena. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Fitomboana sy toetra ara-spektroskopika an'ny kristaly Er:Yb:KGd(PO3)_4 ho toy ny fitaovana ahazoana laser 155 µm mampanantena. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Modely mifototra amin'ny andrana momba ny fitaovana Er/Yb gain ho an'ny fibre amplifiers sy lasers. Gazetin'ny 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). Ny simulation ny mombamomba ny tombony sy ny fahombiazan'ny diode sisi-paompy QCW Nd: YAG laser. Applied Optika, 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). Laser seramika Nd:YAG mahomby avo lenta azo antoka ho an'ny maso miasa amin'ny 1442.8 nm. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Laser Nd:YAG mahomby, azo ianteherana ary maharitra, ampiasaina amin'ny diode ho an'ny altimetria topografika momba ny zavamaniry mifototra amin'ny habakabaka. Applied Optics, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Laser seramika Nd:YAG misy onjam-peo mitohy mahomby amin'ny 946 nm. Taratasy momba ny Fizika Laser, 10.

Fanamarihana:

Manambara etoana izahay fa ny sasany amin'ireo sary aseho ato amin'ny tranonkalanay dia nalaina avy amin'ny Aterineto sy Wikipedia, miaraka amin'ny tanjona hampiroboroboana ny fanabeazana sy ny fizarana vaovao. Manaja ny zon'ny mpamorona rehetra izahay. Ny fampiasana ireo sary ireo dia tsy natao ho tombontsoa ara-barotra.
Raha mihevitra ianao fa misy votoaty ampiasaina mandika ny zon'ny mpamorona anao, dia mifandraisa aminay. Vonona handray fepetra sahaza izahay, anisan'izany ny fanesorana sary na ny fanomezana anarana sahaza, mba hahazoana antoka fa fanarahana ny lalàna sy fitsipika momba ny fananana ara-tsaina. Ny tanjonay dia ny hitazona sehatra iray manankarena votoaty, ara-drariny ary manaja ny zon'ny fananana ara-tsaina an'ny hafa.
Mifandraisa aminay amin'ity adiresy mailaka manaraka ity:sales@lumispot.cnManao izay fara herinay izahay raha vao mahazo fampandrenesana ary manome antoka ny fiaraha-miasa 100% amin'ny famahana ireo olana ireo.

Fizahan-takelaka: