Новини - Защо използваме ND: YAG Crystal като среда за усилване в DPSS лазер?

Абонирайте се за нашите социални медии за бърза публикация

Какво е среда за лазерна печалба?

Лазерно усилване е материал, който усилва светлината чрез стимулирана емисия. Когато атомите или молекулите на средата са развълнувани от по -високи нива на енергия, те могат да излъчват фотони с определена дължина на вълната, когато се връщат в по -ниско енергийно състояние. Този процес усилва светлината, преминаваща през средата, която е основна за лазерната работа.

[Свързан блог:Ключови компоненти на лазера]

Каква е обичайната среда за печалба?

Носителят на печалбата може да бъде разнообразен, включителноГазове, Течности (багрила), твърди вещества(кристали или очила, легирани с редки или преходни метални йони) и полупроводници.Лазери от твърдо състояние, Например, често използвайте кристали като ND: YAG (неодимов итриев алуминиев гранат) или очила, легирани с рядкоземни елементи. Лазерите с багрили използват органични багрила, разтворени в разтворители, а газовите лазери използват газове или газови смеси.

Лазерни пръчки (отляво надясно): Ruby, Alexandrite, ER: YAG, ND: YAG

Разликите между ND (неодимий), ER (Erbium) и YB (Ytterbium) като медиуми за усилване

Основно се отнасят до техните дължини на вълните на емисиите, механизми за пренос на енергия и приложения, особено в контекста на легирани лазерни материали.

Дължини на вълните на емисиите:

- ER: Ербиумът обикновено се излъчва при 1,55 µm, което е в областта на безопасността на очите и е много полезна за телекомуникационни приложения поради ниската си загуба в оптичните влакна (Gong et al., 2016).

- YB: Ytterbium често излъчва около 1,0 до 1,1 µm, което го прави подходящ за широк спектър от приложения, включително лазери с висока мощност и усилватели. YB често се използва като сенсибилизатор за ER за повишаване на ефективността на ER-легираните устройства чрез прехвърляне на енергия от YB в ER.

- ND: Материалите, легирани с неодимов, обикновено излъчват около 1,06 µm. ND: YAG, например, е известен със своята ефективност и се използва широко както в индустриалните, така и в медицинските лазери (Y. Chang et al., 2009).

Механизми за пренос на енергия:

-ER и YB COOPING: Кокоширането на ER и YB в хост носител е полезно за подобряване на емисиите в обхвата на 1.5-1,6 µm. YB действа като ефективен сенсибилизатор за ER, като абсорбира светлината на помпата и прехвърля енергия към ER йони, което води до усилена емисия в телекомуникационната лента. Този пренос на енергия е от решаващо значение за работата на ER-легираните усилватели на влакна (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- ND: ND обикновено не изисква сенсибилизатор като YB в ER-легирани системи. Ефективността на ND се извлича от директната му абсорбция на помпата и последващите емисии, което го прави пряка и ефективна среда за лазерно усилване.

Приложения:

- er:Използва се предимно в телекомуникациите поради емисиите си при 1,55 µm, което съвпада с прозореца за минимална загуба на оптични влакна на силициев диоксид. ER-легираните среди за усилване са от решаващо значение за оптичните усилватели и лазери в системите за оптична комуникация на дълги разстояния.

- YB:Често се използва в приложения с висока мощност поради сравнително простата си електронна структура, която позволява ефективно изпомпване на диод и висока мощност. YB-легираните материали също се използват за подобряване на работата на ER-легираните системи.

- nd: Добре пригоден за широк спектър от приложения, от промишлено рязане и заваряване до медицински лазери. ND: YAG лазерите са особено ценени заради тяхната ефективност, сила и гъвкавост.

Защо избрахме ND: YAG като среда за усилване в DPSS лазер

DPSS лазерът е вид лазер, който използва среда за усилване на твърдо състояние (като ND: YAG), изпомпвана от полупроводников лазерен диод. Тази технология позволява компактни, ефективни лазери, способни да произвеждат висококачествени лъчи в видимия до инфрачервен спектър. За подробна статия може да помислите за търсене чрез реномирани научни бази данни или издатели за изчерпателни прегледи на DPSS лазерната технология.

[Свързан продукт:Диод-помпа с твърдо състояние лазер]

ND: YAG често се използва като среда за усилване в лазерните модули с полупроводник по няколко причини, както е подчертано от различни проучвания:

1. Висока ефективност и мощност: Дизайн и симулации на диоден страничен помпиран ND: YAG лазерният модул демонстрира значителна ефективност, с диоден страничен изпомпен ND: YAG лазер, осигуряващ максимална средна мощност от 220 W, като същевременно поддържа постоянна енергия на импулс в широк честотен диапазон. Това показва високата ефективност и потенциала за висока мощност на ND: YAG лазери, когато се изпомпват от диоди (Lera et al., 2016).
2. Оперативна гъвкавост и надеждност: ND: Показано е, че YAG керамиката работи ефективно при различни дължини на вълната, включително за безопасност на очите, с висока оптична ефективност. Това демонстрира универсалността и надеждността на YAG като среда за усилване в различни лазерни приложения (Zhang et al., 2013).
3. КАЧЕСТВО НА ЛОНГЕВИЦИЯТА И ПЪРВАТА: Изследванията на високоефективен, изпотен с диод, ND: YAG Laser подчертаваше дълголетието и последователността си, което показва, че приложните приложения на YAG, изискващи трайни и надеждни лазерни източници. Проучването съобщава за разширена работа с повече от 4,8 x 10^9 изстрела без оптични щети, поддържайки отлично качество на лъча (Coyle et al., 2004).
4. Широко ефективна работа с непрекъсната вълна:Проучванията демонстрират високоефективната операция с непрекъсната вълна (CW) на лазерите на ND: YAG, подчертавайки тяхната ефективност като среда за усилване в лазерните системи с диод. Това включва постигане на висока ефективност на оптична конверсия и ефективност на наклона, което допълнително свидетелства за пригодността на ND: YAG за високоефективни лазерни приложения (Zhu et al., 2013).

Комбинацията от висока ефективност, мощност, оперативна гъвкавост, надеждност, дълголетие и отлично качество на лъча прави ND: YAG предпочитана среда за усилване в полупроводниковите лазерни модули за широк спектър от приложения.

Справка

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Компактен ефективен Q-превключен лазер за безопасност на очите при 1525 nm с двоен дифузионен, свързан с дифузия ND: YVO4 Кристал като само-раманска среда. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Растеж и спектроскопични свойства на ER: YB: KGD (PO3) _4 Кристал като обещаваща среда от 155 µm лазерно усилване. Оптични материали Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, Av, & Butov, O. (2023). Експериментен модел на ER/YB усилване на усилвателите и лазерите. Списание на Оптичното дружество на Америка Б.

Lera, R., Valle-Brozas, F., Torres-Peiró, S., Ruiz-de-La-Cruz, A., Galán, M., Bellido, P., Seimetz, M., Benlloch, J., & Roso, L. (2016). Симулации на профила на усилване и производителност на диоден страничен Pumped QCW ND: YAG LASER. Приложна оптика, 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). Висока ефективност ND: YAG керамичен лазер за безопасност на очите, работещ при 1442.8 nm. Оптични писма, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Ефективен, надежден, дългогодишен, диод-помпа ND: YAG лазер за космическа растителна топографска алтимия. Приложна оптика, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, Hy, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Високо ефективни непрекъснати вълни: YAG керамични лазери при 946 nm. Писма за лазерна физика, 10.

Отказ от отговорност:

С настоящото декларираме, че някои от изображенията, показани на нашия уебсайт, са събрани от Интернет и Уикипедия с цел насърчаване на образованието и споделянето на информация. Ние уважаваме правата на интелектуалната собственост на всички създатели. Използването на тези изображения не е предназначено за търговска печалба.
Ако смятате, че някое от използваното съдържание нарушава авторското ви право, моля, свържете се с нас. Ние сме повече от готови да предприемем подходящи мерки, включително премахване на изображения или предоставяне на подходящо приписване, за да гарантираме спазването на законите и разпоредбите на интелектуалната собственост. Нашата цел е да поддържаме платформа, която е богата на съдържание, справедливо и зачита правата на интелектуалната собственост на другите.
Моля, свържете се с нас на следния имейл адрес:sales@lumispot.cn. Ние се ангажираме да предприемем незабавни действия при получаване на известие и гарантиране на 100% сътрудничество при разрешаването на такива проблеми.

Съдържание: