Neiegkeeten - Firwat mir Nd:YAG Kristall als Verstärkungsmedium an engem DPSS Laser benotzen?

Abonnéiert Iech op eis sozial Medien fir prompt Posts

Wat ass e Laser-Gain-Medium?

E Laserverstärkungsmedium ass e Material, dat Liicht duerch stimuléiert Emissioun verstärkt. Wann d'Atomer oder Molekülle vum Medium op méi héich Energieniveauen ugereegt ginn, kënne si Photonen vun enger bestëmmter Wellelängt emittéieren, wa se an en Zoustand mat méi niddreger Energie zréckkommen. Dëse Prozess verstärkt d'Liicht, dat duerch de Medium geet, wat fundamental fir de Laserbetrieb ass.

[Verbonnen Blog:]Schlësselkomponente vum Laser]

Wat ass de gewinntleche Gain Medium?

De Verstärkungsmëttel kann variéiert ginn, dorënnerGasen, Flëssegkeeten (Faarfstoffer), Feststoffer(Kristaller oder Glas, déi mat Ionen vun seltenen Äerdmetaller oder Iwwergangsmetaller dotiéiert sinn), a Halbleiter.Festkierperlaser, zum Beispill, benotzen dacks Kristaller wéi Nd:YAG (Neodym-dotiert Yttrium Aluminium Granat) oder Glas mat seltenen Äerdelementer dotiert. Faarflaser benotzen organesch Faarfstoffer, déi a Léisungsmëttel opgeléist sinn, a Gaslaser benotze Gaser oder Gasmëschungen.

Laserstaafen (vu lénks no riets): Rubin, Alexandrit, Er:YAG, Nd:YAG

D'Ënnerscheeder tëscht Nd (Neodym), Er (Erbium) an Yb (Ytterbium) als Verstärkungsmëttel

bezéie sech haaptsächlech op hir Emissiounswellelängten, Energietransfermechanismen an Uwendungen, besonnesch am Kontext vun dotiéierten Lasermaterialien.

Emissiounswellenlängten:

- Er: Erbium emittéiert typescherweis mat 1,55 µm, wat am aenséchere Beräich läit a ganz nëtzlech fir Telekommunikatiounsapplikatiounen wéinst sengem niddrege Verloscht an optesche Faseren (Gong et al., 2016).

- Yb: Ytterbium emittéiert dacks ongeféier 1,0 bis 1,1 µm, wat et fir eng breet Palette vun Uwendungen gëeegent mécht, dorënner héichleeschtungs Laseren a Verstärker. Yb gëtt dacks als Sensibiliséierungsmëttel fir Er benotzt fir d'Effizienz vun Er-dotéierten Apparater ze verbesseren andeems Energie vun Yb op Er transferéiert gëtt.

- Nd: Neodym-dotiert Materialien emittéieren typescherweis ongeféier 1,06 µm. Nd:YAG, zum Beispill, ass bekannt fir seng Effizienz a gëtt wäit verbreet souwuel an industriellen ewéi och a medizinesche Laseren agesat (Y. Chang et al., 2009).

Energietransfermechanismen:

- Er- an Yb-Ko-Dotierung: D'Ko-Dotierung vun Er an Yb an engem Wirtsmedium ass virdeelhaft fir d'Emissioun am Beräich vun 1,5-1,6 µm ze verbesseren. Yb wierkt als effiziente Sensibiliséierungsmëttel fir Er andeems et Pompelliicht absorbéiert an Energie un Er-Ionen iwwerdroe gëtt, wat zu enger verstäerkter Emissioun am Telekommunikatiounsband féiert. Dësen Energietransfer ass entscheedend fir de Betrib vun Er-dotierten Faserverstärker (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd brauch typescherweis kee Sensibiliséierungsmëttel wéi Yb an Er-dotierte Systemer. D'Effizienz vun Nd baséiert op senger direkter Absorptioun vu Pompelliicht an der spéiderer Emissioun, wat et zu engem einfachen an effiziente Laserverstärkungsmedium mécht.

Uwendungen:

- Äh:Haaptsächlech an der Telekommunikatioun benotzt wéinst senger Emissioun bei 1,55 µm, wat mam minimale Verloschtfenster vu Siliziumdioxid-optesche Faseren iwwereneestëmmt. Er-dotiert Verstärkungsmedien si kritesch fir optesch Verstärker a Laser a Glasfaserkommunikatiounssystemer iwwer grouss Distanzen.

- Yb:Dacks a Kraaftapplikatioune benotzt wéinst senger relativ einfacher elektronescher Struktur, déi eng effizient Diodenpompung an eng héich Leeschtung erméiglecht. Yb-dotiert Materialien ginn och benotzt fir d'Leeschtung vun Er-dotierte Systemer ze verbesseren.

- NdGutt geegent fir eng breet Palette vun Uwendungen, vum industrielle Schneiden a Schweessen bis hin zu medizinesche Laseren. Nd:YAG-Lasere gi besonnesch fir hir Effizienz, Leeschtung a Villfältegkeet geschätzt.

Firwat hu mir Nd:YAG als Verstärkungsmedium am DPSS-Laser gewielt?

En DPSS-Laser ass eng Zort Laser, deen e Festkierper-Verstärkungsmedium (wéi Nd: YAG) benotzt, dat vun enger Hallefleederlaserdiod gepompelt gëtt. Dës Technologie erméiglecht kompakt, effizient Laser, déi fäeg sinn, héichqualitativ Stralen am siichtbar-infraroutspektrum ze produzéieren. Fir en detailléierten Artikel kënnt Dir iwwerleeën, a renomméierten wëssenschaftleche Datenbanken oder Verleeger no ëmfaassende Bewäertunge vun der DPSS-Lasertechnologie ze sichen.

[Verbonnen Produkt:Diodengepompelte Festkierperlaser]

Nd:YAG gëtt dacks als Verstärkungsmedium a Hallefleeder-gepompelte Lasermoduler aus verschiddene Grënn benotzt, wéi a verschiddene Studien ervirgehuewen:

1. Héich Effizienz a LeeschtungEn Design a Simulatioune vun engem dioden-säitegepompelten Nd:YAG-Lasermodul hunn eng bedeitend Effizienz gewisen, mat engem dioden-säitegepompelten Nd:YAG-Laser, deen eng maximal duerchschnëttlech Leeschtung vun 220 W liwwert, während eng konstant Energie pro Impuls an engem breede Frequenzberäich bäibehale gëtt. Dëst weist déi héich Effizienz an de Potenzial fir eng héich Leeschtung vun Nd:YAG-Laseren, wa se vun Dioden gepompelt ginn (Lera et al., 2016).
2. Operativ Flexibilitéit a ZouverlässegkeetEt gouf gewisen, datt Nd:YAG-Keramik bei verschiddene Wellelängten effizient funktionéiert, dorënner och aensécher Wellelängten, mat héijer optesch-zu-optescher Effizienz. Dëst weist d'Villsäitegkeet an d'Zouverlässegkeet vun Nd:YAG als Verstärkungsmedium a verschiddene Laserapplikatiounen (Zhang et al., 2013).
3. Liewensdauer a StrahlqualitéitD'Fuerschung iwwer en héicheffizienten, diodegepompelten Nd:YAG-Laser huet seng Langlebigkeit a konsequent Leeschtung ervirgehuewen, wat op d'Gëeegentheet vun Nd:YAG fir Uwendungen hiweist, déi haltbar a verlässlech Laserquellen erfuerderen. D'Studie huet e verlängerte Betrib mat méi wéi 4,8 x 10^9 Schëss ouni optesche Schued gemellt, wouduerch eng exzellent Stralqualitéit erhale bliwwen ass (Coyle et al., 2004).
4. Héich effizient kontinuéierlech Wellenoperatioun:Studien hunn den héicheffiziente kontinuéierleche Wellenbetrieb (CW) vun Nd:YAG-Laseren demonstréiert, wat hir Effizienz als Verstärkungsmedium a diodegepompelte Lasersystemer ervirhieft. Dëst beinhalt d'Erreeche vun héijen opteschen Konversiounseffizienzen an der Steigungseffizienz, wat d'Gëeegentheet vun Nd:YAG fir héicheffizient Laserapplikatiounen weider bestätegt (Zhu et al., 2013).

D'Kombinatioun aus héijer Effizienz, Leeschtung, operationeller Flexibilitéit, Zouverlässegkeet, Langlebigkeit an exzellenter Stralqualitéit mécht Nd:YAG zu engem bevorzugten Verstärkungsmedium a Hallefleiter-gepompelte Lasermoduler fir eng breet Palette vun Uwendungen.

Referenz

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Kompakten effizienten Q-geschalteten aenséchere Laser bei 1525 nm mat engem duebelendegen Diffusiounsgebonnenen Nd:YVO4 Kristall als Selbst-Raman Medium. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Wuesstem a spektroskopesch Eegeschafte vum Er:Yb:KGd(PO3)_4 Kristall als e villverspriechend 155 µm Lasergewënnmedium. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Experimentbaséiert Modell vum Er/Yb-Verstärkungsmedium fir Faserverstärker a Laser. Journal of the Optical Society of America 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). Simulatioune vun der Gewënn Profil an Leeschtung vun engem diode Säit-pompelen QCW Nd: YAG Laser. Applizéiert Optik, 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). Héicheffizienten Nd:YAG Keramik-Aenséchere Laser, deen bei 1442,8 nm funktionéiert. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Effizienten, zouverléissegen, laangliewegen, diodegepompelten Nd:YAG-Laser fir topographesch Héichtemetrie vu Vegetatioun am Weltraum. Applied Optics, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Héicheffizient kontinuéierlech Nd:YAG Keramiklaser bei 946 nm. Laser Physics Letters, 10.

Haftungsausschluss:

Mir erklären hei mat, datt e puer vun de Biller, déi op eiser Websäit ugewise ginn, aus dem Internet a Wikipedia gesammelt sinn, mat dem Zil, d'Educatioun an den Informatiounsaustausch ze fërderen. Mir respektéieren d'intellektuell Propriétéitsrechter vun alle Creatoren. D'Benotzung vun dëse Biller ass net fir kommerzielle Gewënn geduecht.
Wann Dir mengt, datt en Inhalt, deen Dir benotzt, Äert Urheberrecht verletzt, kontaktéiert eis w.e.g. Mir si méi wéi bereet, entspriechend Moossnamen ze huelen, dorënner d'Läschen vu Biller oder d'Uginn vun enger korrekter Quell, fir d'Konformitéit mat de Gesetzer a Reglementer zum intellektuellen Eegentum ze garantéieren. Eist Zil ass et, eng Plattform ze pflegen, déi inhaltsräich, fair ass an d'intellektuell Eegentumsrechter vun aneren respektéiert.
Kontaktéiert eis w.e.g. op folgender E-Mailadress:sales@lumispot.cnMir engagéieren eis, direkt Moossnamen ze ergräifen, soubal mir eng Notifikatioun kréien, a garantéieren 100% Kooperatioun bei der Léisung vun all sou Problemer.

Inhaltsverzeechnes: