اشترك في وسائل التواصل الاجتماعي الخاصة بنا للحصول على مشاركة سريعة
ما هو وسيلة كسب الليزر؟
وسيلة كسب الليزر هي مادة تعمل على تضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز. عندما يتم إثارة ذرات أو جزيئات الوسط إلى مستويات طاقة أعلى، يمكنها إصدار فوتونات ذات طول موجي معين عند العودة إلى حالة طاقة أقل. تعمل هذه العملية على تضخيم الضوء الذي يمر عبر الوسط، وهو أمر أساسي لعملية الليزر.
[مدونة ذات صلة:المكونات الرئيسية لليزر]
ما هو متوسط الربح المعتاد؟
يمكن أن تتنوع وسيلة الكسب، بما في ذلكالغازات, السوائل (الأصباغ), المواد الصلبة(بلورات أو نظارات مشبعة بأتربة نادرة أو أيونات فلزات انتقالية)، وأشباه الموصلات.ليزر الحالة الصلبة، على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم بلورات مثل Nd: YAG (عقيق الألومنيوم الإيتريوم المغطى بالنيوديميوم) أو النظارات المطعمة بعناصر أرضية نادرة. يستخدم ليزر الصبغة الأصباغ العضوية المذابة في المذيبات، ويستخدم ليزر الغاز الغازات أو مخاليط الغاز.
قضبان الليزر (من اليسار إلى اليمين): روبي، ألكسندريت، Er:YAG، Nd:YAG
الاختلافات بين Nd (النيوديميوم) وEr (الإربيوم) وYb (الإيتربيوم) كوسائل كسب
تتعلق في المقام الأول بأطوال موجات الانبعاث، وآليات نقل الطاقة، والتطبيقات، خاصة في سياق مواد الليزر المخدرة.
أطوال موجات الانبعاث:
- Er: ينبعث الإربيوم عادةً عند 1.55 ميكرومتر، وهو في المنطقة الآمنة للعين ومفيد للغاية لتطبيقات الاتصالات بسبب فقده المنخفض في الألياف الضوئية (Gong et al., 2016).
- Yb: غالبًا ما يصدر الإيتربيوم حوالي 1.0 إلى 1.1 ميكرومتر، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك أجهزة الليزر ومكبرات الصوت عالية الطاقة. غالبًا ما يستخدم Yb كمحسس لـ Er لتعزيز كفاءة أجهزة Er-doped عن طريق نقل الطاقة من Yb إلى Er.
- الثانية: عادة ما تنبعث من المواد المشبعة بالنيوديميوم حوالي 1.06 ميكرومتر. على سبيل المثال، يشتهر Nd:YAG بكفاءته ويستخدم على نطاق واسع في كل من الليزر الصناعي والطبي (Y. Chang et al., 2009).
آليات نقل الطاقة:
- التنشيط المشترك لـ Er وYb: يعد التنشيط المشترك لـ Er وYb في وسط مضيف مفيدًا لتعزيز الانبعاث في نطاق 1.5-1.6 ميكرومتر. يعمل Yb كمحسس فعال لـ Er عن طريق امتصاص ضوء المضخة ونقل الطاقة إلى أيونات Er، مما يؤدي إلى تضخيم الانبعاث في نطاق الاتصالات. يعد نقل الطاقة هذا أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل مضخمات الألياف Er-doped (EDFA) (DK Vysokikh et al.، 2023).
- Nd: Nd لا يتطلب عادةً محسسًا مثل Yb في أنظمة Er-doped. كفاءة Nd مستمدة من امتصاصها المباشر لضوء المضخة والانبعاث اللاحق، مما يجعلها وسيلة كسب ليزر مباشرة وفعالة.
التطبيقات:
- إيه:يستخدم بشكل أساسي في الاتصالات بسبب انبعاثه عند 1.55 ميكرومتر، والذي يتزامن مع الحد الأدنى من نافذة الخسارة للألياف الضوئية السيليكا. تعتبر وسائط الكسب المُخدرة Er-doped ضرورية لمكبرات الصوت الضوئية وأشعة الليزر في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية لمسافات طويلة.
- يب:غالبًا ما يستخدم في التطبيقات عالية الطاقة نظرًا لبنيته الإلكترونية البسيطة نسبيًا التي تسمح بضخ الصمام الثنائي بكفاءة وإنتاج طاقة عالية. تُستخدم المواد Yb-doped أيضًا لتحسين أداء أنظمة Er-doped.
- اختصار الثاني: مناسب تمامًا لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من القطع الصناعي واللحام وحتى الليزر الطبي. تحظى أجهزة الليزر Nd:YAG بتقدير خاص لكفاءتها وقوتها وتعدد استخداماتها.
لماذا اخترنا Nd:YAG كوسيط كسب في ليزر DPSS
ليزر DPSS هو نوع من الليزر يستخدم وسيط كسب الحالة الصلبة (مثل Nd: YAG) الذي يتم ضخه بواسطة صمام ثنائي ليزر أشباه الموصلات. تتيح هذه التقنية إنتاج أشعة ليزر مدمجة وفعالة قادرة على إنتاج أشعة عالية الجودة في الطيف المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء. للحصول على مقالة مفصلة، قد تفكر في البحث في قواعد البيانات العلمية ذات السمعة الطيبة أو الناشرين للحصول على مراجعات شاملة حول تقنية الليزر DPSS.
[المنتجات ذات الصلة:ليزر الحالة الصلبة الذي يتم ضخه بالديود]
غالبًا ما يستخدم Nd:YAG كوسيلة كسب في وحدات الليزر التي يتم ضخها بأشباه الموصلات لعدة أسباب، كما أبرزتها الدراسات المختلفة:
1. كفاءة عالية وإخراج الطاقة: أظهر تصميم ومحاكاة وحدة ليزر Nd:YAG ذات الضخ الجانبي كفاءة كبيرة، حيث يوفر ليزر Nd:YAG الذي يتم ضخه جانبيًا طاقة قصوى تبلغ 220 واط مع الحفاظ على طاقة ثابتة لكل نبضة في نطاق تردد واسع. يشير هذا إلى الكفاءة العالية وإمكانية إنتاج طاقة عالية لأشعة ليزر Nd:YAG عند ضخها بواسطة الثنائيات (Lera et al., 2016).
2. المرونة التشغيلية والموثوقية: لقد ثبت أن سيراميك Nd:YAG يعمل بكفاءة عند أطوال موجية مختلفة، بما في ذلك الأطوال الموجية الآمنة للعين، مع كفاءة بصرية-بصرية عالية. يوضح هذا تعدد استخدامات Nd:YAG وموثوقيته كوسيلة كسب في تطبيقات الليزر المختلفة (Zhang et al., 2013).
3. طول العمر وجودة الشعاع: أكدت الأبحاث التي أجريت على ليزر Nd:YAG عالي الكفاءة والمضخ بالديود على طول عمره وأدائه الثابت، مما يشير إلى ملاءمة Nd:YAG للتطبيقات التي تتطلب مصادر ليزر متينة وموثوقة. ذكرت الدراسة تشغيلًا ممتدًا بأكثر من 4.8 × 10^9 طلقات بدون ضرر بصري، مع الحفاظ على جودة شعاع ممتازة (كويل وآخرون، 2004).
4. عملية الموجة المستمرة عالية الكفاءة:أظهرت الدراسات كفاءة عالية في تشغيل الموجة المستمرة (CW) لأشعة ليزر Nd:YAG، مما سلط الضوء على فعاليتها كوسيلة كسب في أنظمة الليزر التي يتم ضخها بالديود. يتضمن ذلك تحقيق كفاءة تحويل بصرية عالية وكفاءة انحدار، مما يشهد أيضًا على ملاءمة Nd:YAG لتطبيقات الليزر عالية الكفاءة (Zhu et al., 2013).
إن الجمع بين الكفاءة العالية، وإنتاج الطاقة، والمرونة التشغيلية، والموثوقية، وطول العمر، وجودة الشعاع الممتازة يجعل Nd:YAG وسيلة كسب مفضلة في وحدات الليزر التي يتم ضخها بأشباه الموصلات لمجموعة واسعة من التطبيقات.
مرجع
تشانغ، Y.، سو، K.، تشانغ، H.، وتشن، Y. (2009). ليزر Q-switched مدمج وفعال وآمن للعين عند 1525 نانومتر مع كريستال Nd:YVO4 مزدوج الانتشار كوسيط رامان ذاتي. أوبتكس إكسبرس، 17(6)، 4330-4335.
Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). النمو والخصائص الطيفية لبلورة Er:Yb:KGd(PO3)_4 باعتبارها وسيلة كسب ليزر واعدة تبلغ 155 ميكرومتر. المواد البصرية السريعة، 6، 3518-3526.
فيسوكيخ، دي كيه، بازاكوتسا، أ.، دوروفينكو، إيه في، وبوتوف، أو. (2023). نموذج قائم على التجربة لكسب Er / Yb لمضخمات 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., & روسو، ل. (2016). محاكاة لملف الكسب وأداء ليزر QCW Nd:YAG الذي يتم ضخه جانبيًا. البصريات التطبيقية، 55(33)، 9573-9576.
تشانغ، إتش، تشن، إكس، وانغ، كيو، تشانغ، إكس، تشانغ، جيه، جاو، إل، شين، إتش، كونغ، زي، ليو، زي، تاو، إكس، & لي، ب. (2013). ليزر Nd:YAG عالي الكفاءة وآمن للعين، يعمل بسرعة 1442.8 نانومتر. رسائل البصريات، 38(16)، 3075-3077.
كويل، دي بي، كاي، آر، ستيسلي، بي، وبوليوس، دي (2004). ليزر Nd:YAG فعال وموثوق وطويل العمر ومضخ بالصمام الثنائي لقياس الارتفاعات الطبوغرافية للنباتات الفضائية. البصريات التطبيقية، 43(27)، 5236-5242.
Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). ليزر سيراميك Nd:YAG ذو موجة مستمرة عالية الكفاءة عند 946 نانومتر. رسائل فيزياء الليزر، 10.
تنصل:
- نعلن بموجب هذا أن بعض الصور المعروضة على موقعنا تم جمعها من الإنترنت وويكيبيديا، بهدف تعزيز التعليم وتبادل المعلومات. نحن نحترم حقوق الملكية الفكرية لجميع المبدعين. وليس المقصود من استخدام هذه الصور تحقيق مكاسب تجارية.
- إذا كنت تعتقد أن أيًا من المحتوى المستخدم ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك، فيرجى الاتصال بنا. نحن على أتم استعداد لاتخاذ التدابير المناسبة، بما في ذلك إزالة الصور أو توفير الإسناد المناسب، لضمان الامتثال لقوانين ولوائح الملكية الفكرية. هدفنا هو الحفاظ على منصة غنية بالمحتوى وعادلة وتحترم حقوق الملكية الفكرية للآخرين.
- يرجى الاتصال بنا على عنوان البريد الإلكتروني التالي:sales@lumispot.cn. ونحن نلتزم باتخاذ إجراءات فورية عند تلقي أي إشعار ونضمن التعاون بنسبة 100% في حل أي من هذه المشكلات.
جدول المحتويات:
- 1. ما هو وسيلة كسب الليزر؟
- 2. ما هي وسيلة الكسب المعتادة؟
- 3. الفرق بين nd وer وyb
- 4. لماذا اخترنا Nd:Yag كوسيلة للكسب
- 5. قائمة المراجع (قراءات أخرى)
هل تحتاج إلى بعض المساعدة في حل الليزر؟
وقت النشر: 13 مارس 2024