Tin tức - Tại sao chúng ta đang sử dụng Crystal ND: YAG làm phương tiện tăng trong laser DPSS?

Đăng ký phương tiện truyền thông xã hội của chúng tôi cho bài đăng nhanh chóng

Trung bình tăng laser là gì?

Môi trường tăng laser là một vật liệu khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ được kích thích. Khi các nguyên tử hoặc phân tử môi trường được kích thích ở mức năng lượng cao hơn, chúng có thể phát ra các photon của một bước sóng cụ thể khi trở lại trạng thái năng lượng thấp hơn. Quá trình này khuếch đại ánh sáng đi qua môi trường, là nền tảng cho hoạt động laser.

[Blog liên quan:Các thành phần chính của laser]

Phương tiện đạt được thông thường là gì?

Phương tiện tăng có thể đa dạng, bao gồm cảkhí, chất lỏng (thuốc nhuộm), chất rắn(tinh thể hoặc kính pha tạp với các ion kim loại đất hiếm hoặc chuyển tiếp) và chất bán dẫn.Laser trạng thái rắn, ví dụ, thường sử dụng các tinh thể như ND: YAG (Garnet nhôm pha tạp Neodymium) hoặc kính pha tạp với các yếu tố đất hiếm. Laser thuốc nhuộm sử dụng thuốc nhuộm hữu cơ hòa tan trong dung môi, và laser khí sử dụng khí hoặc hỗn hợp khí.

Thanh laser (từ trái sang phải): Ruby, Alexandrite, ER: Yag, ND: Yag

Sự khác biệt giữa ND (Neodymium), ER (Erbium) và Yb (Ytterbium) là môi trường tăng

Chủ yếu liên quan đến bước sóng phát xạ, cơ chế truyền năng lượng và ứng dụng, đặc biệt là trong bối cảnh của các vật liệu laser pha tạp.

Bước sóng phát xạ:

- ER: Erbium thường phát ra ở mức 1,55 Pha, ở vùng an toàn bằng mắt và rất hữu ích cho các ứng dụng viễn thông do mất thấp trong các sợi quang (Gong et al., 2016).

- YB: Ytterbium thường phát ra khoảng 1,0 đến 1,1 Pha, làm cho nó phù hợp cho một loạt các ứng dụng, bao gồm cả laser và bộ khuếch đại năng lượng cao. YB thường được sử dụng như một chất nhạy cảm cho ER để tăng cường hiệu quả của các thiết bị pha tạp ER bằng cách chuyển năng lượng từ YB sang ER.

- ND: Các vật liệu pha tạp Neodymium thường phát ra khoảng 1,06. ND: YAG, ví dụ, nổi tiếng vì hiệu quả của nó và được sử dụng rộng rãi trong cả laser công nghiệp và y tế (Y. Chang et al., 2009).

Cơ chế truyền năng lượng:

-ER và YB Co-doping: Sự hợp tác của ER và YB trong môi trường vật chủ có lợi cho việc tăng cường phát xạ trong phạm vi 1.5-1,6. YB hoạt động như một chất nhạy cảm hiệu quả cho ER bằng cách hấp thụ ánh sáng bơm và chuyển năng lượng cho các ion ER, dẫn đến phát xạ khuếch đại trong dải viễn thông. Việc truyền năng lượng này rất quan trọng cho hoạt động của các bộ khuếch đại sợi pha tạp ER (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- ND: ND thường không yêu cầu chất nhạy cảm như YB trong các hệ thống pha tạp ER. Hiệu quả của ND có nguồn gốc từ sự hấp thụ trực tiếp của đèn bơm và phát xạ tiếp theo, làm cho nó trở thành một môi trường tăng laser đơn giản và hiệu quả.

Ứng dụng:

- er:Chủ yếu được sử dụng trong viễn thông do phát xạ của nó ở mức 1,55, trùng với cửa sổ mất tối thiểu của các sợi quang silica. Môi trường tăng pha tạp ER là rất quan trọng đối với các bộ khuếch đại quang học và laser trong các hệ thống truyền thông sợi quang đường dài.

- YB:Thường được sử dụng trong các ứng dụng công suất cao do cấu trúc điện tử tương đối đơn giản cho phép bơm diode hiệu quả và công suất cao. Các vật liệu pha tạp YB cũng được sử dụng để tăng cường hiệu suất của các hệ thống pha tạp ER.

- nd: Rất phù hợp cho một loạt các ứng dụng, từ cắt và hàn công nghiệp đến laser y tế. ND: Laser YAG đặc biệt có giá trị về hiệu quả, sức mạnh và tính linh hoạt của chúng.

Tại sao chúng tôi chọn ND: YAG làm phương tiện tăng trong laser DPSS

Một laser DPSS là một loại laser sử dụng môi trường tăng trạng thái rắn (như ND: YAG) được bơm bởi một diode laser bán dẫn. Công nghệ này cho phép các laser nhỏ gọn, hiệu quả có khả năng tạo ra các chùm chất lượng cao trong phổ nhìn thấy hồng ngoại. Đối với một bài viết chi tiết, bạn có thể xem xét tìm kiếm thông qua cơ sở dữ liệu khoa học hoặc nhà xuất bản có uy tín để đánh giá toàn diện về công nghệ laser DPSS.

[Sản phẩm liên quan:Laser trạng thái rắn được bơm diode]

ND: YAG thường được sử dụng làm phương tiện tăng trong các mô-đun laser được bơm bán dẫn vì nhiều lý do, như được nhấn mạnh bởi các nghiên cứu khác nhau:

1. Hiệu quả cao và sản lượng điện: Một thiết kế và mô phỏng của mô-đun laser ND: YAG được bơm bên diode đã chứng minh hiệu quả đáng kể, với laser ND: YAG được bơm bên diode cung cấp công suất trung bình tối đa là 220 W trong khi vẫn duy trì năng lượng không đổi trên mỗi xung trong phạm vi tần số rộng. Điều này cho thấy hiệu quả cao và tiềm năng cho công suất cao của laser ND: YAG khi được bơm bởi điốt (Lera et al., 2016).
2. Tính linh hoạt và độ tin cậy của hoạt động: ND: Gốm YAG đã được chứng minh là hoạt động hiệu quả ở các bước sóng khác nhau, bao gồm các bước sóng an toàn bằng mắt, với hiệu quả quang học đến quang cao. Điều này cho thấy tính linh hoạt và độ tin cậy của YAG như một phương tiện tăng trong các ứng dụng laser khác nhau (Zhang et al., 2013).
3. Chất lượng chùm tia và chùm tia: Nghiên cứu về laser hiệu quả cao, được bơm diode, ND: YAG nhấn mạnh tuổi thọ và hiệu suất nhất quán của nó, cho thấy sự phù hợp của ND: YAG cho các ứng dụng yêu cầu các nguồn laser bền và đáng tin cậy. Nghiên cứu đã báo cáo hoạt động mở rộng với hơn 4,8 x 10^9 ảnh mà không bị hư hỏng quang học, duy trì chất lượng chùm tia tuyệt vời (Coyle et al., 2004).
4. Hoạt động sóng liên tục hiệu quả cao:Các nghiên cứu đã chứng minh hoạt động sóng liên tục (CW) hiệu quả cao của laser ND: YAG, làm nổi bật hiệu quả của chúng như là một phương tiện tăng trong các hệ thống laser được bơm diode. Điều này bao gồm đạt được hiệu quả chuyển đổi quang học cao và hiệu quả dốc, chứng thực thêm sự phù hợp của ND: YAG cho các ứng dụng laser hiệu quả cao (Zhu et al., 2013).

Sự kết hợp giữa hiệu quả cao, sản lượng điện, tính linh hoạt hoạt động, độ tin cậy, tuổi thọ và chất lượng chùm tia tuyệt vời làm cho ND: YAG trở thành một phương tiện tăng ưa thích trong các mô-đun laser được bơm bán dẫn cho một loạt các ứng dụng.

Thẩm quyền giải quyết

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Laser an toàn bằng mắt Q-switch được chuyển đổi hiệu quả ở mức 1525nm với tinh thể ND: YVO4 khuếch tán hai kết thúc như một môi trường tự raman. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Tăng trưởng và tính chất quang phổ của ER: YB: KGD (PO3) _4 tinh thể như một môi trường tăng laser 155 đầy hứa hẹn. Vật liệu quang thể hiện, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Mô hình dựa trên thí nghiệm của ER/YB tăng môi trường cho bộ khuếch đại sợi và laser. Tạp chí của Hiệp hội Quang học Hoa Kỳ 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). Mô phỏng cấu hình tăng và hiệu suất của một laser QCW ND: YAG được bơm bên diode. Quang học ứng dụng, 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). Hiệu quả cao ND: Laser an toàn bằng gốm YAG hoạt động ở 1442,8nm. Thư quang học, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Hiệu quả, đáng tin cậy, thời gian dài, thời gian dài, laser YAG được bơm diode cho độ cao địa hình thực vật dựa trên không gian. Quang học ứng dụng, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, Hy, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). ND sóng liên tục hiệu quả cao: Laser gốm YAG ở 946nm. Thư vật lý laser, 10.

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

Chúng tôi tuyên bố rằng một số hình ảnh được hiển thị trên trang web của chúng tôi được thu thập từ Internet và Wikipedia, với mục đích thúc đẩy giáo dục và chia sẻ thông tin. Chúng tôi tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ của tất cả những người sáng tạo. Việc sử dụng những hình ảnh này không dành cho lợi ích thương mại.
Nếu bạn tin rằng bất kỳ nội dung nào được sử dụng đều vi phạm bản quyền của bạn, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi sẵn sàng thực hiện các biện pháp phù hợp, bao gồm loại bỏ hình ảnh hoặc cung cấp sự quy kết đúng đắn, để đảm bảo tuân thủ luật pháp và quy định sở hữu trí tuệ. Mục tiêu của chúng tôi là duy trì một nền tảng giàu nội dung, công bằng và tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ của người khác.
Vui lòng liên hệ với chúng tôi tại địa chỉ email sau:sales@lumispot.cn. Chúng tôi cam kết thực hiện hành động ngay lập tức khi nhận được bất kỳ thông báo nào và đảm bảo 100% hợp tác trong việc giải quyết bất kỳ vấn đề nào như vậy.

Bảng nội dung ：