الأخبار - لماذا نستخدم ND: YAG Crystal كوسيلة الكسب في ليزر DPSS؟

اشترك في وسائل التواصل الاجتماعي الخاصة بنا للحصول على منشور سريع

ما هو وسيط كسب الليزر؟

مكسب الليزر هو مادة تضخّم الضوء عن طريق الانبعاثات المحفزة. عندما تكون ذرات أو جزيئات الوسيط متحمسون لمستويات الطاقة الأعلى ، يمكن أن تنبعث منها فوتونات ذات طول موجي معين عند العودة إلى حالة طاقة أقل. هذه العملية تضخّم الضوء الذي يمر عبر الوسط ، وهو أمر أساسي لعملية الليزر.

[المدونة ذات الصلة:المكونات الرئيسية للليزر]

ما هو وسيط الكسب المعتاد؟

يمكن أن تتنوع وسط الكسب ، بما في ذلكالغازات, السوائل (الأصباغ), المواد الصلبة(البلورات أو النظارات مخدرات مع أيونات المعادن النادرة أو المعدنية) ، وأشباه الموصلات.ليزر الحالة الصلبة، على سبيل المثال ، غالبًا ما استخدم بلورات مثل ND: YAG (عقيق ألومنيوم Yttrium المزخرف بالنيوديميوم) أو نظارات مخدر بعناصر نادرة. تستخدم أشعة الليزر صبغة الأصباغ العضوية المذابة في المذيبات ، وتستخدم ليزر الغاز الغازات أو خلائط الغاز.

قضبان الليزر (من اليسار إلى اليمين): روبي ، ألكسندريت ، إيه: ياج ، ND: ياج

الاختلافات بين ND (Neodymium) ، ER (Erbium) ، و Yb (Ytterbium) كوسائط كسب

تتعلق في المقام الأول بأطوال موجات الانبعاثات ، وآليات نقل الطاقة ، والتطبيقات ، وخاصة في سياق مواد الليزر المخدرة.

أطوال موجات الانبعاثات:

- ER: ينبعث Erbium عادةً عند 1.55 ميكرون ، وهو في منطقة آمنة للعين ومفيدة للغاية لتطبيقات الاتصالات بسبب انخفاض فقدانها في الألياف البصرية (Gong et al. ، 2016).

- YB: غالبًا ما ينبعث Ytterbium حوالي 1.0 إلى 1.1 ميكرون ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك الليزر ومكبرات الصوت عالية الطاقة. غالبًا ما يتم استخدام YB كمحسس لـ ER لتعزيز كفاءة الأجهزة المزجعة من خلال نقل الطاقة من YB إلى ER.

- ND: عادة ما تنبعث مواد Neodymium doped حوالي 1.06 ميكرون. ND: YAG ، على سبيل المثال ، تشتهر بكفاءتها وتستخدم على نطاق واسع في كل من الليزر الصناعي والطبية (Y. Chang et al. ، 2009).

آليات نقل الطاقة:

-ER و YB CoDoing: تعادل ER و YB في وسيط المضيف مفيد لتعزيز الانبعاثات في نطاق 1.5-1.6 ميكرون. يعمل YB كمحسس فعال لـ ER عن طريق امتصاص ضوء المضخة ونقل الطاقة إلى أيونات ER ، مما يؤدي إلى انبعاثات مضخمة في نطاق الاتصالات. يعد نقل الطاقة هذا أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل مكبرات الصوت الألياف المخدرة (EDFA) (DK Vysokikh et al. ، 2023).

- ND: ND لا تتطلب عادةً حساسية مثل YB في الأنظمة المخدرة. يتم اشتقاق كفاءة ND من امتصاصها المباشر لضوء المضخة والانبعاثات اللاحقة ، مما يجعله وسيطًا واضحًا وفعالًا للليزر.

التطبيقات:

- إيه:تستخدم في المقام الأول في الاتصالات السلكية واللاسلكية بسبب انبعاثاتها عند 1.55 ميكرون ، والتي تتزامن مع الحد الأدنى لإطار الخسارة من الألياف البصرية السيليكا. تعتبر الوسائط الكسب المخدر ER-DOPED ضرورية لمكبرات الصوت البصرية والليزر في أنظمة الاتصالات البصرية الألياف الطويلة.

- YB:غالبًا ما تستخدم في التطبيقات عالية الطاقة بسبب بنيتها الإلكترونية البسيطة نسبيًا والتي تسمح بضخ الصمام الثنائي الفعال وإخراج الطاقة العالية. يتم استخدام المواد yb-doped أيضًا لتعزيز أداء الأنظمة المخدرة ER.

- اختصار الثاني: مناسبة تمامًا لمجموعة واسعة من التطبيقات ، من القطع الصناعية واللحام إلى الليزر الطبي. ND: يتم تقدير Lasers YAG بشكل خاص لكفاءتها وقوتها وتنوعها.

لماذا اخترنا ND: YAG كوسيط كسب في ليزر DPSS

ليزر DPSS هو نوع من الليزر الذي يستخدم متوسط الحالة الصلبة (مثل ND: YAG) التي يضخها ديود ليزر أشباه الموصلات. تتيح هذه التقنية الليزر المدمجة والفعالة القادرة على إنتاج عوارض عالية الجودة في الطيف المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء. بالنسبة لمقالة مفصلة ، قد تفكر في البحث من خلال قواعد البيانات العلمية أو الناشرين ذات السمعة الطيبة للمراجعات الشاملة على تقنية الليزر DPSS.

[المنتج ذي الصلة:ليزر الحالة الصلبة المصبوب الصمام الثنائي]

ND: غالبًا ما يتم استخدام YAG كوسيلة كسب في وحدات ليزر مضغوط أشباه الموصلات لعدة أسباب ، كما أوضحت دراسات مختلفة:

1. الكفاءة العالية وإخراج الطاقة: أظهر تصميم ومحاكاة لمحاكاة الجوانب الجانبية التي تم إلقاؤها الجانبي ND: YAG كفاءة كبيرة ، مع ليزر ND: YAG الذي يوفر الحد الأقصى البالغ 220 واط مع الحفاظ على طاقة ثابتة لكل نبضة في نطاق تردد واسع. يشير هذا إلى الكفاءة العالية وإمكانية إنتاج الطاقة العالية من ND: YAG Lasers عند ضخها بواسطة الثنائيات (Lera et al. ، 2016).
2. المرونة العملية والموثوقية: ND: تبين أن السيراميك YAG يعمل بكفاءة في أطوال موجية مختلفة ، بما في ذلك الأطوال الموجية الآمنة للعين ، مع كفاءة عالية البصرية إلى البصرية. هذا يوضح ND: براعة YAG وموثوقيتها كوسيط كسب في تطبيقات الليزر المختلفة (Zhang et al. ، 2013).
3. جودة الحزمة وجودة الشعاع: أبحاث حول كفاءة عالية ، مضغوطة الصمام الثنائي ، ND: شددت ليزر YAG على طول العمر وأدائها المتسق ، مما يشير إلى ND: ملاءمة YAG للتطبيقات التي تتطلب مصادر ليزر متينة وموثوقة. ذكرت الدراسة عملية ممتدة بأكثر من 4.8 × 10^9 لقطات دون تلف بصري ، مع الحفاظ على جودة شعاع ممتازة (Coyle et al. ، 2004).
4. عملية موجة مستمرة فعالة للغاية:وقد أظهرت الدراسات تشغيل الموجة المستمرة عالية الكفاءة (CW) من أشعة الليزر ND: YAG ، مما يسلط الضوء على فعاليتها كوسيلة كسب في أنظمة الليزر المضغوطة الصمام الثنائي. ويشمل ذلك تحقيق كفاءة التحويل البصرية عالية وكفاءة الانحدار ، ومواصلة شهود لمدى ملاءمة ND: YAG لتطبيقات الليزر عالية الكفاءة (Zhu et al. ، 2013).

إن مزيج الكفاءة العالية ، وإخراج الطاقة ، والمرونة التشغيلية ، والموثوقية ، وطول العمر ، وجودة الحزمة الممتازة يجعل ND: YAG مكسب مفضل في وحدات ليزر مضغوط أشباه الموصلات لمجموعة واسعة من التطبيقات.

مرجع

Chang ، Y. ، Su ، K. ، Chang ، H. ، & Chen ، Y. (2009). ليزر آمن من آمن العين المدمج في Q في 1525 نانومتر مع انتشار مزدوج ND: yvo4 crystal كوسيط رامان ذاتي. Optics Express ، 17 (6) ، 4330-4335.

Gong ، G. ، Chen ، Y. ، Lin ، Y. ، Huang ، J. ، Gong ، X. ، Luo ، Z. ، & Huang ، Y. (2016). النمو والخصائص الطيفية لـ ER: YB: KGD (PO3) _4 Crystal كوسيلة واعدة 155 ميكرون بالليزر. المواد البصرية Express ، 6 ، 3518-3526.

Vysokikh ، DK ، Bazakutsa ، A. ، Dorofeenko ، Av ، & Butov ، O. (2023). نموذج قائم على التجربة من ER/YB كسب متوسط لمكبرات الصوت الألياف والليزر. مجلة الجمعية البصرية الأمريكية ب.

Lera ، R. ، Valle Brozas ، F. ، Torres-Peiró ، S. ، Ruiz-De-La-Cruz ، A. ، Galán ، M. ، Bellido ، P. ، Seimetz ، M. ، Benlloch ، J. ، & Roso ، L. (2016). عمليات محاكاة لملف الكسب وأداء جهاز QCW ND المُضاء إلى جانب الصمام الثنائي ND: YAG. البصريات التطبيقية ، 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). عالية الكفاءة ND: YAG سيراميك ليزر آمن العين يعمل في 1442.8 نانومتر. رسائل البصريات ، 38 (16) ، 3075-3077.

Coyle ، DB ، Kay ، R. ، Stysley ، P. ، & Poulios ، D. (2004). كفاءة وموثوقة وطويلة العمر ، ND: ليزر YAG لقياس التحول في الغطاء النباتي الفضائي. البصريات التطبيقية ، 43 (27) ، 5236-5242.

Zhu ، Hy ، Xu ، CW ، Zhang ، J. ، Tang ، D. ، Luo ، D. ، & Duan ، Y. (2013). WAG-WAVE-WAVE ND: YAG ليزر السيراميك في 946 نانومتر. رسائل الفيزياء الليزر ، 10.

تنصل:

نعلن بموجب هذا أن بعض الصور المعروضة على موقعنا يتم جمعها من الإنترنت و Wikipedia ، بهدف تعزيز التعليم ومشاركة المعلومات. نحن نحترم حقوق الملكية الفكرية لجميع المبدعين. استخدام هذه الصور غير مخصص لتحقيق مكاسب تجارية.
إذا كنت تعتقد أن أيًا من المحتوى المستخدم ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيرجى الاتصال بنا. نحن أكثر من راغب في اتخاذ التدابير المناسبة ، بما في ذلك إزالة الصور أو توفير الإسناد المناسب ، لضمان الامتثال لقوانين ولوائح الملكية الفكرية. هدفنا هو الحفاظ على منصة غنية بالمحتوى العادل ، وتحترم حقوق الملكية الفكرية للآخرين.
يرجى الاتصال بنا على عنوان البريد الإلكتروني التالي:sales@lumispot.cn. نلتزم باتخاذ إجراءات فورية عند تلقي أي إشعار وضمان التعاون بنسبة 100 ٪ في حل أي من هذه القضايا.

جدول المحتويات ：