Naidheachdan - Carson a tha sinn a’ cleachdadh criostal Nd: YAG mar am meadhan buannachd ann an laser DPSS?

Fo-sgrìobh dhan na Meadhanan Sòisealta againn airson Post Sgiobalta

Dè a th’ ann am Meadhan Buannachd Laser?

'S e stuth a th' ann am meadhan buannachd leusair a bhios ag àrdachadh solas le sgaoileadh brosnaichte. Nuair a bhios ataman no moileciuilean a' mheadhain air an brosnachadh gu ìrean lùtha nas àirde, faodaidh iad fotonan de thonn-fhaid sònraichte a leigeil a-mach nuair a thilleas iad gu staid lùtha nas ìsle. Bidh am pròiseas seo ag àrdachadh an t-solais a tha a' dol tron mheadhan, rud a tha bunaiteach do obrachadh leusair.

[Blog co-cheangailte:Prìomh phàirtean an laser]

Dè a th' ann am Meadhan Buannachd Àbhaisteach?

Faodar am meadhan buannachd atharrachadh, a’ gabhail a-steachgasaichean, lionntan (dathan), solidan(criostalan no glainneachan air an dotadh le ianan meatailt tearc-talmhainn no meatailt gluasaid), agus leth-chonnsachaidhean.Lasairean staid-chruaidh, mar eisimpleir, bidh iad tric a’ cleachdadh criostalan mar Nd:YAG (Yttrium Aluminium Garnet le dopadh Neodymium) no glainneachan le dopadh eileamaidean tearc-talmhainn orra. Bidh leusairean datha a’ cleachdadh dathan organach air an sgaoileadh ann an fuasglaidhean, agus bidh leusairean gasa a’ cleachdadh gasaichean no measgachaidhean gas.

Slatan leusair (bho chlì gu deas): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

Na h-eadar-dhealachaidhean eadar Nd (Neodymium), Er (Erbium), agus Yb (Ytterbium) mar mheadhanan buannachd

sa mhòr-chuid a’ buntainn ris na tonn-fhaid sgaoilidh aca, dòighean gluasaid lùtha, agus tagraidhean, gu sònraichte ann an co-theacsa stuthan laser dopaichte.

Tonn-fhaid sgaoilidh:

- Er: Mar as trice bidh erbium a’ leigeil a-mach aig 1.55 µm, a tha san roinn a tha sàbhailte don t-sùil agus glè fheumail airson tagraidhean cian-chonaltraidh air sgàth cho beag ‘s a tha e a’ call snàithleanan optaigeach (Gong et al., 2016).

- Yb: Bidh ytterbium gu tric a’ leigeil a-mach timcheall air 1.0 gu 1.1 µm, ga dhèanamh freagarrach airson raon farsaing de thagraidhean, a’ gabhail a-steach leusairean agus amplifiers àrd-chumhachd. Bithear tric a’ cleachdadh Yb mar inneal-mothachaidh airson Er gus èifeachdas innealan le doping Er a leasachadh le bhith a’ gluasad lùth bho Yb gu Er.

- Nd: Mar as trice bidh stuthan le dopadh neodymium a’ leigeil a-mach timcheall air 1.06 µm. Tha Nd:YAG, mar eisimpleir, ainmeil airson a èifeachdas agus tha e air a chleachdadh gu farsaing ann an leusairean gnìomhachais agus meidigeach (Y. Chang et al., 2009).

Innealan Gluasaid Lùtha:

- Co-dhopadh Er agus Yb: Tha co-dhopadh Er agus Yb ann am meadhan aoigheachd buannachdail airson an sgaoileadh a mheudachadh anns an raon 1.5-1.6 µm. Bidh Yb ag obair mar inneal-mothachaidh èifeachdach airson Er le bhith a’ gabhail a-steach solas pumpaidh agus a’ gluasad lùth gu ianan Er, ag adhbhrachadh sgaoileadh nas motha anns a’ chòmhlan teile-chonaltraidh. Tha an gluasad lùtha seo deatamach airson obrachadh amplifiers snàithleach le dopadh Er (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Mar as trice chan eil feum aig Nd air mothachadair mar Yb ann an siostaman le dopadh Er. Tha èifeachdas Nd a’ tighinn bhon ghabhail a-steach dìreach de sholas pumpa agus an sgaoileadh às dèidh sin, ga dhèanamh na mheadhan buannachd laser sìmplidh agus èifeachdach.

Tagraidhean:

- E:Air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an cian-chonaltradh air sgàth 's gu bheil e a' sgaoileadh aig 1.55 µm, a tha a' freagairt ris an uinneag call as ìsle de shnàithleanan optaigeach silica. Tha meadhanan buannachd le dopadh Er deatamach airson amplifiers optaigeach agus lasers ann an siostaman conaltraidh snàithleach optaigeach fad-astar.

- Yb:Glè thric air a chleachdadh ann an tagraidhean àrd-chumhachd air sgàth an structair dealanach a tha caran sìmplidh a leigeas le pumpadh diode èifeachdach agus toradh cumhachd àrd. Bithear cuideachd a’ cleachdadh stuthan le doping Yb gus coileanadh shiostaman le doping Er a leasachadh.

- Àir.Freagarrach airson raon farsaing de thagraidhean, bho ghearradh is tàthadh gnìomhachais gu leusairean meidigeach. Tha luach sònraichte air leusairean Nd:YAG airson an èifeachdais, an cumhachd agus an iomadachd.

Carson a thagh sinn Nd:YAG mar am meadhan buannachd ann an laser DPSS

’S e seòrsa de leusair a th’ ann an leusair DPSS a bhios a’ cleachdadh meadhan buannachd staid-chruaidh (leithid Nd: YAG) air a phumpadh le diode leusair leth-chonnsachaidh. Leigidh an teicneòlas seo le leusairean teann, èifeachdach a bhith ann a tha comasach air gathan àrd-inbhe a thoirt gu buil anns an speactram faicsinneach gu infridhearg. Airson artaigil mhionaideach, is dòcha gum beachdaich thu air sgrùdadh a dhèanamh tro stòran-dàta saidheansail no foillsichearan cliùiteach airson lèirmheasan coileanta air teicneòlas leusair DPSS.

[Toradh co-cheangailte:Laser staid chruaidh le pumpa diode]

Bithear tric a’ cleachdadh Nd:YAG mar mheadhan buannachd ann am modalan laser pumpaichte le leth-chonnsachaidh airson grunn adhbharan, mar a chaidh a shoilleireachadh le diofar sgrùdaidhean:

1. Èifeachdas Àrd agus Toradh CumhachdSheall dealbhadh agus atharrais air modúl laser Nd:YAG le pumpadh taobh dà-ode èifeachdas mòr, le laser Nd:YAG le pumpadh taobh dà-ode a’ toirt seachad cumhachd cuibheasach as àirde de 220 W fhad ‘s a tha e a’ cumail lùth seasmhach gach cuisle ann an raon tricead farsaing. Tha seo a’ nochdadh an èifeachdais àrd agus comas airson toradh cumhachd àrd lasers Nd:YAG nuair a thèid am pumpadh le dà-odean (Lera et al., 2016).
2. Sùbailteachd agus Earbsachd ObrachaidhChaidh a shealltainn gu bheil ceirmeag Nd:YAG ag obair gu h-èifeachdach aig diofar thonnan-fada, a’ gabhail a-steach tonnan-fada a tha sàbhailte don t-sùil, le èifeachdas àrd optaigeach-gu-optaigeach. Tha seo a’ sealltainn ioma-chruthachd agus earbsachd Nd:YAG mar mheadhan buannachd ann an diofar thagraidhean laser (Zhang et al., 2013).
3. Fad-beatha agus Càileachd BeamChuir rannsachadh air leusair Nd:YAG, le pumpa dà-ode, a tha gu math èifeachdach, cuideam air a fhad-beatha agus a choileanadh cunbhalach, a’ nochdadh freagarrachd Nd:YAG airson tagraidhean a dh’ fheumas stòran leusair seasmhach agus earbsach. Dh’innis an sgrùdadh mu obrachadh leudaichte le barrachd air 4.8 x 10^9 dealbhan gun mhilleadh optigeach, a’ cumail suas càileachd beam sàr-mhath (Coyle et al., 2004).
4. Obrachadh Tonn Leantainneach Àrd-Èifeachdach:Tha sgrùdaidhean air sealltainn cho èifeachdach sa tha obrachadh tonn-leantainneach (CW) le leusairean Nd:YAG, a’ soilleireachadh an èifeachdas mar mheadhan buannachd ann an siostaman leusair le dà-ode. Tha seo a’ gabhail a-steach èifeachdas tionndaidh optigeach àrd agus èifeachdas leathad a choileanadh, a’ dearbhadh tuilleadh cho freagarrach ‘s a tha Nd:YAG airson tagraidhean leusair àrd-èifeachdais (Zhu et al., 2013).

Tha an cothlamadh de dh’èifeachdas àrd, toradh cumhachd, sùbailteachd obrachaidh, earbsachd, fad-beatha, agus càileachd beam sàr-mhath a’ dèanamh Nd:YAG mar mheadhan buannachd as fheàrr ann am modalan laser pumpaichte le leth-chonnsachaidh airson raon farsaing de thagraidhean.

Iomradh

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Leusair Q-switched teann èifeachdach a tha sàbhailte don t-sùil aig 1525 nm le criostal Nd:YVO4 ceangailte ri sgaoileadh dà-cheann mar mheadhan fèin-Raman. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Fàs agus feartan speactroscopach criostail Er:Yb:KGd(PO3)_4 mar mheadhan buannachd laser 155 µm gealltanach. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Modail stèidhichte air deuchainnean de mheadhan buannachd Er/Yb airson amplifiers snàithleach agus leusairean. Iris Comann Optaigeach Ameireagaidh 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). Samhlaidhean air ìomhaigh buannachd agus coileanadh leusair QCW Nd:YAG le pumpa taobh diode. Optics Gnìomhaichte, 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). Leusair ceirmeach Nd:YAG àrd-èifeachdais a tha sàbhailte airson nan sùilean ag obrachadh aig 1442.8 nm. Optics Letters, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Leusair Nd:YAG èifeachdach, earbsach, fad-beatha, air a phumpadh le dà-ode airson àirde-thomhas cruinn-eòlasach fàsmhorachd stèidhichte san fhànais. Applied Optics, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Lasairean ceirmeag Nd:YAG tonn-leantainneach àrd-èifeachdach aig 946 nm. Litrichean Fiosaig Laser, 10.

Àicheadh:

Tha sinn leis an seo ag ràdh gu bheil cuid de na h-ìomhaighean a tha air an taisbeanadh air an làrach-lìn againn air an cruinneachadh bhon eadar-lìon agus Wikipedia, leis an amas foghlam agus roinneadh fiosrachaidh adhartachadh. Tha sinn a’ toirt urram do chòraichean seilbh inntleachdail a h-uile cruthadair. Chan eil cleachdadh nan ìomhaighean seo an dùil airson buannachd mhalairteach.
Ma tha thu den bheachd gu bheil gin den t-susbaint a thathar a’ cleachdadh a’ briseadh do chòraichean-lethbhric, cuir fios thugainn. Tha sinn deònach ceumannan iomchaidh a ghabhail, a’ gabhail a-steach dealbhan a thoirt air falbh no iomradh ceart a thoirt seachad, gus dèanamh cinnteach gu bheil sinn a’ gèilleadh ri laghan is riaghailtean seilbh inntleachdail. ’S e ar n-amas àrd-ùrlar a chumail suas a tha beairteach ann an susbaint, cothromach, agus a tha a’ toirt urram do chòraichean seilbh inntleachdail chàich.
Cuir fios thugainn aig an t-seòladh puist-d a leanas:sales@lumispot.cnTha sinn a’ gealltainn gnìomh a ghabhail sa bhad nuair a gheibh sinn fios sam bith agus tha sinn a’ gealltainn co-obrachadh 100% ann a bhith a’ fuasgladh chùisean mar sin.

Clàr-innse: