ليزر زجاج الإربيوم هو مصدر ليزر فعال يستخدم أيونات الإربيوم (Er³⁺) المُشَبَّبة بالزجاج كوسط كسب. لهذا النوع من الليزر تطبيقات مهمة في نطاق الطول الموجي القريب من الأشعة تحت الحمراء، وخاصةً بين 1530 و1565 نانومتر، وهو أمر بالغ الأهمية في اتصالات الألياف الضوئية، إذ يتوافق طوله الموجي مع خصائص نقل الألياف الضوئية، مما يُحسِّن بشكل فعال من مسافة وجودة نقل الإشارة.
مبدأ العمل
١. وسط الكسب: يتكون قلب الليزر من مادة زجاجية مُشبّعة بأيونات الإربيوم، وعادةً ما تكون زجاج Yb المُشبّع بالإربيوم أو زجاج الكوارتز المُشبّع بالإربيوم. تُمثّل أيونات الإربيوم هذه وسط الكسب في الليزر.
٢. مصدر الإثارة: تُثار أيونات الإربيوم بواسطة مصدر ضوء مضخة، مثل مصباح زينون أو ليزر ثنائي عالي الكفاءة، لتنتقل إلى حالة الإثارة. يجب أن يتطابق طول موجة مصدر المضخة مع خصائص امتصاص أيونات الإربيوم لتحقيق الإثارة المثلى.
٣. الانبعاث التلقائي والمحفز: تُصدر أيونات الإربيوم المُثارة فوتونات تلقائيًا، وقد تصطدم بأيونات إربيوم أخرى، مما يُحفز الانبعاث المُحفز ويزيد من شدة الضوء. تتكرر هذه العملية باستمرار، مما يؤدي إلى تضخيم الليزر.
4. مخرجات الليزر: من خلال المرايا الموجودة في كلا طرفي الليزر، يتم تغذية بعض الضوء بشكل انتقائي إلى وسط المكسب، مما يؤدي إلى إنشاء رنين بصري وإنتاج مخرجات الليزر في النهاية عند طول موجي محدد.
الميزات الرئيسية
1. الطول الموجي: يقع الطول الموجي الأولي للإخراج في نطاق 1530-1565 نانومتر، وهو أمر مهم بشكل خاص لنقل البيانات بكفاءة في اتصالات الألياف البصرية.
2. كفاءة التحويل: تتمتع ليزرات الزجاج الإربيوم بكفاءة عالية في تحويل ضوء المضخة، مما يوفر استخدامًا جيدًا للطاقة عبر تطبيقات مختلفة.
3. كسب النطاق العريض: تتميز بنطاق ترددي واسع النطاق، مما يجعلها مناسبة للتعامل مع إشارات الطول الموجي المتعددة في وقت واحد لتلبية متطلبات الاتصالات الحديثة.
التطبيقات
1. الاتصالات عبر الألياف البصرية: في أنظمة الاتصالات، يتم استخدام ليزر الزجاج الإربيوم لتضخيم الإشارة وتجديدها، مما يحسن بشكل كبير مسافة الإرسال والجودة، وخاصة في شبكات الألياف طويلة المدى.
2. معالجة المواد: يتم تطبيقها على نطاق واسع في المجالات الصناعية مثل القطع بالليزر واللحام والنقش، حيث تحقق ليزرات الزجاج الإربيوم معالجة دقيقة للمواد بسبب كثافتها العالية من الطاقة.
3.الطب: في المجال الطبي، يتم استخدام ليزر الزجاج الإربيوم في علاجات الليزر المختلفة، مثل القضايا الجلدية والجراحات العينية، وذلك بسبب خصائص الامتصاص الممتازة في الأطوال الموجية المحددة للأنسجة البيولوجية.
4. ليدار: في بعض أنظمة ليدار، يتم استخدام ليزر الزجاج الإربيوم للكشف والقياس، مما يوفر دعمًا دقيقًا للبيانات للقيادة الذاتية ورسم الخرائط الطبوغرافية.
بشكل عام، تظهر ليزرات الزجاج الإربيوم إمكانات تطبيقية كبيرة في مجالات متعددة بسبب أدائها الفعال والموثوق.
لومي سبوت
العنوان: المبنى رقم 4، رقم 99، طريق فورونغ الثالث، منطقة شيشان، ووشي، 214000، الصين
هاتف: + 86-0510 87381808.
متحرك: + 86-15072320922
بريد إلكتروني: sales@lumispot.cn
وقت النشر: ١٠ أكتوبر ٢٠٢٤