Laser thủy tinh erbium là một nguồn laser hiệu quả sử dụng các ion erbium (Er³⁺) được pha tạp trong thủy tinh làm môi trường khuếch đại. Loại laser này có nhiều ứng dụng quan trọng trong dải bước sóng cận hồng ngoại, đặc biệt là từ 1530-1565 nanomet, rất quan trọng trong truyền thông cáp quang, vì bước sóng của nó phù hợp với đặc tính truyền dẫn của cáp quang, giúp tăng cường hiệu quả khoảng cách và chất lượng truyền tín hiệu.
Nguyên lý hoạt động
1. Môi trường khuếch đại: Lõi của laser là vật liệu thủy tinh được pha tạp ion erbium, thường là thủy tinh Yb pha tạp erbium hoặc thủy tinh thạch anh pha tạp erbium. Các ion erbium này đóng vai trò là môi trường khuếch đại trong laser.
2. Nguồn kích thích: Các ion erbium được kích thích bởi một nguồn sáng bơm, chẳng hạn như đèn xenon hoặc laser diode hiệu suất cao, chuyển sang trạng thái kích thích. Bước sóng của nguồn bơm phải phù hợp với đặc tính hấp thụ của các ion erbium để đạt được sự kích thích tối ưu.
3. Phát xạ tự phát và kích thích: Các ion erbium bị kích thích tự phát ra photon, các photon này có thể va chạm với các ion erbium khác, gây ra hiện tượng phát xạ kích thích và làm tăng cường độ ánh sáng hơn nữa. Quá trình này lặp đi lặp lại liên tục, dẫn đến sự khuếch đại của laser.
4. Phát xạ laser: Thông qua các gương ở cả hai đầu của laser, một phần ánh sáng được chọn lọc đưa trở lại môi trường khuếch đại, tạo ra hiện tượng cộng hưởng quang học và cuối cùng tạo ra tín hiệu laser ở bước sóng cụ thể.
Các tính năng chính
1. Bước sóng: Bước sóng đầu ra chính nằm trong khoảng 1530-1565 nanomet, điều này đặc biệt quan trọng đối với việc truyền dữ liệu hiệu quả trong truyền thông cáp quang.
2. Hiệu suất chuyển đổi: Laser thủy tinh Erbium có hiệu suất chuyển đổi ánh sáng bơm cao, mang lại khả năng sử dụng năng lượng tốt trong nhiều ứng dụng khác nhau.
3. Độ khuếch đại băng thông rộng: Chúng có băng thông khuếch đại rộng, phù hợp để xử lý đồng thời nhiều tín hiệu bước sóng nhằm đáp ứng nhu cầu truyền thông hiện đại.
Ứng dụng
1. Truyền thông cáp quang: Trong các hệ thống truyền thông, laser thủy tinh erbium được sử dụng để khuếch đại và tái tạo tín hiệu, giúp cải thiện đáng kể khoảng cách và chất lượng truyền dẫn, đặc biệt là trong các mạng cáp quang đường dài.
2. Gia công vật liệu: Được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp như cắt laser, hàn và khắc, laser thủy tinh erbium đạt được khả năng gia công vật liệu chính xác nhờ mật độ năng lượng cao.
3. Y tế: Trong lĩnh vực y tế, laser thủy tinh erbium được sử dụng cho nhiều phương pháp điều trị bằng laser khác nhau, chẳng hạn như các vấn đề về da liễu và phẫu thuật nhãn khoa, nhờ đặc tính hấp thụ tuyệt vời của chúng ở các bước sóng cụ thể đối với các mô sinh học.
4. Lidar: Trong một số hệ thống lidar, laser thủy tinh erbium được sử dụng để phát hiện và đo lường, cung cấp dữ liệu chính xác hỗ trợ cho việc lái xe tự động và lập bản đồ địa hình.
Nhìn chung, laser thủy tinh erbium thể hiện tiềm năng ứng dụng đáng kể trong nhiều lĩnh vực nhờ hiệu suất cao và độ tin cậy vượt trội.
Lumispot
Địa chỉ: Tòa nhà số 4, số 99 đường Furong 3, quận Xishan, Vô Tích, 214000, Trung Quốc
Điện thoại: +86-0510 87381808.
Di động: +86-15072320922
E-mail: sales@lumispot.cn
Thời gian đăng bài: 10 tháng 10 năm 2024