Berita - Mengapa Kami Menggunakan ND: Yag Crystal sebagai media penguatan dalam laser DPSS?

Berlangganan media sosial kami untuk posting cepat

Apa itu media penguatan laser?

Media penguatan laser adalah bahan yang memperkuat cahaya dengan emisi yang distimulasi. Ketika atom atau molekul media bersemangat ke tingkat energi yang lebih tinggi, mereka dapat memancarkan foton dari panjang gelombang tertentu ketika kembali ke keadaan energi yang lebih rendah. Proses ini memperkuat cahaya yang melewati media, yang merupakan dasar untuk operasi laser.

[Blog Terkait:Komponen kunci dari laser]

Apa media gain biasa?

Media penguatan dapat bervariasi, termasukgas, cairan (pewarna), padatan(Kristal atau kacamata yang didoping dengan ion logam langka atau transisi), dan semikonduktor.Laser solid-state, misalnya, sering menggunakan kristal seperti nd: yag (neodymium-doped yttrium aluminium garnet) atau kacamata yang didoping dengan elemen langka-earth. Laser pewarna menggunakan pewarna organik yang dilarutkan dalam pelarut, dan laser gas menggunakan gas atau campuran gas.

Batang laser (dari kiri ke kanan): ruby, alexandrite, er: yag, nd: yag

Perbedaan antara Nd (Neodymium), ER (Erbium), dan YB (Ytterbium) sebagai media gain

Terutama terkait dengan panjang gelombang emisi, mekanisme transfer energi, dan aplikasi, terutama dalam konteks bahan laser yang didoping.

Panjang gelombang emisi:

- ER: Erbium biasanya memancarkan 1,55 μm, yang berada di wilayah yang aman dan sangat berguna untuk aplikasi telekomunikasi karena kehilangan serat optik yang rendah (Gong et al., 2016).

- YB: Ytterbium sering memancarkan sekitar 1,0 hingga 1,1 μm, membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi, termasuk laser dan amplifier daya tinggi. YB sering digunakan sebagai sensitizer bagi ER untuk meningkatkan efisiensi perangkat ER-doped dengan mentransfer energi dari YB ke ER.

- ND: Bahan neodymium-doped biasanya memancarkan sekitar 1,06 μm. ND: Yag, misalnya, terkenal dengan efisiensinya dan banyak digunakan dalam laser industri dan medis (Y. Chang et al., 2009).

Mekanisme transfer energi:

-ER dan YB CO-DOPING: Co-doping ER dan YB dalam media inang bermanfaat untuk meningkatkan emisi dalam kisaran 1,5-1,6 μm. YB bertindak sebagai sensitizer yang efisien untuk ER dengan menyerap cahaya pompa dan mentransfer energi ke ion ER, yang mengarah ke emisi yang diamplifikasi dalam pita telekomunikasi. Transfer energi ini sangat penting untuk pengoperasian amplifier serat ER (EDFA) (DK VysoKikh et al., 2023).

- ND: ND biasanya tidak memerlukan sensitizer seperti YB dalam sistem ER-doped. Efisiensi ND berasal dari penyerapan langsung cahaya pompa dan emisi selanjutnya, menjadikannya media penguatan laser yang mudah dan efisien.

Aplikasi:

- ER:Terutama digunakan dalam telekomunikasi karena emisinya pada 1,55 μm, yang bertepatan dengan jendela kehilangan minimum serat optik silika. Media penguatan ER sangat penting untuk amplifier optik dan laser dalam sistem komunikasi serat optik jarak jauh.

- YB:Sering digunakan dalam aplikasi daya tinggi karena struktur elektroniknya yang relatif sederhana yang memungkinkan pemompaan dioda yang efisien dan output daya tinggi. Bahan yang didoping YB juga digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem ER-doped.

- nd: Sangat cocok untuk berbagai aplikasi, dari pemotongan industri dan pengelasan hingga laser medis. ND: Laser YAG sangat dihargai karena efisiensi, kekuatan, dan keserbagunaannya.

Mengapa kita memilih ND: Yag sebagai medium gain di laser DPSS

Laser DPSS adalah jenis laser yang menggunakan media penguatan solid-state (seperti ND: YAG) yang dipompa oleh dioda laser semikonduktor. Teknologi ini memungkinkan laser yang ringkas dan efisien yang mampu menghasilkan balok berkualitas tinggi dalam spektrum yang terlihat-ke-inframerah. Untuk artikel terperinci, Anda dapat mempertimbangkan mencari melalui database ilmiah atau penerbit yang memiliki reputasi baik untuk ulasan komprehensif tentang teknologi laser DPSS.

[Produk Terkait:Laser solid-state yang dipompa dioda]

ND: YAG sering digunakan sebagai media penguatan dalam modul laser yang dipompa semikonduktor karena beberapa alasan, seperti yang disorot oleh berbagai penelitian:

1. Efisiensi tinggi dan output daya: Desain dan simulasi modul laser ND: YAG yang dipompa dioda menunjukkan efisiensi yang signifikan, dengan laser ND: YAG yang dipompa dioda dioda memberikan daya rata-rata maksimum 220 W sambil mempertahankan energi konstan per pulsa dalam rentang frekuensi yang luas. Ini menunjukkan efisiensi tinggi dan potensi untuk output daya tinggi laser ND: YAG ketika dipompa oleh dioda (Lera et al., 2016).
2. Fleksibilitas dan keandalan operasional: ND: Keramik YAG telah terbukti beroperasi secara efisien pada berbagai panjang gelombang, termasuk panjang gelombang yang aman, dengan efisiensi optik-ke-optik yang tinggi. Ini menunjukkan ND: fleksibilitas dan keandalan Yag sebagai media penguatan dalam aplikasi laser yang berbeda (Zhang et al., 2013).
3. Kualitas Longevitas dan Balok: Penelitian tentang laser YAG yang sangat efisien, dipompa, ND: YAG menekankan umur panjang dan kinerja yang konsisten, menunjukkan kesesuaian ND: Yag untuk aplikasi yang membutuhkan sumber laser yang tahan lama dan andal. Studi ini melaporkan operasi yang diperluas dengan lebih dari 4,8 x 10^9 tembakan tanpa kerusakan optik, mempertahankan kualitas balok yang sangat baik (Coyle et al., 2004).
4. Operasi gelombang kontinu yang sangat efisien:Studi telah menunjukkan operasi laser ND: YAG yang sangat efisien (CW), menyoroti keefektifannya sebagai media penguatan dalam sistem laser yang dipompa dioda. Ini termasuk mencapai efisiensi konversi optik yang tinggi dan efisiensi kemiringan, lebih lanjut membuktikan kesesuaian ND: YAG untuk aplikasi laser efisiensi tinggi (Zhu et al., 2013).

Kombinasi efisiensi tinggi, output daya, fleksibilitas operasional, keandalan, umur panjang, dan kualitas balok yang sangat baik membuat Nd: yag menjadi media penguatan yang lebih disukai dalam modul laser yang dipompa semikonduktor untuk berbagai aplikasi.

Referensi

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Laser Eye-Safe Q-Switched yang efisien pada 1525 nm dengan kristal ND: YVO4 yang terikat di difusi ganda sebagai medium mandiri. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Pertumbuhan dan sifat spektroskopi ER: YB: KGD (PO3) _4 Kristal sebagai media penguatan laser 155 μm yang menjanjikan. Bahan Optik Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, Av, & Butov, O. (2023). Model Eksperimen ER/YB Gain Medium untuk amplifier dan laser serat. Jurnal Masyarakat Optik Amerika 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). Simulasi profil gain dan kinerja QCW yang dipompa sisi dioda: laser yag. Optik Terapan, 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). Efisiensi Tinggi ND: Laser Eye Safe Keramik Yag yang beroperasi pada 1442,8 nm. Surat Optik, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Efisien, andal, seumur hidup, dipompa dioda ND: YAG laser untuk altimetri topografi vegetasi berbasis ruang. Optik Terapan, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, Hy, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Gelombang kontinu yang sangat efisien dan laser keramik YAG pada 946 nm. Laser Physics Letters, 10.

Penafian:

Kami dengan ini menyatakan bahwa beberapa gambar yang ditampilkan di situs web kami dikumpulkan dari Internet dan Wikipedia, dengan tujuan mempromosikan pendidikan dan berbagi informasi. Kami menghormati hak kekayaan intelektual dari semua pencipta. Penggunaan gambar -gambar ini tidak dimaksudkan untuk keuntungan komersial.
Jika Anda yakin bahwa salah satu konten yang digunakan melanggar hak cipta Anda, silakan hubungi kami. Kami lebih dari bersedia untuk mengambil langkah -langkah yang tepat, termasuk menghapus gambar atau memberikan atribusi yang tepat, untuk memastikan kepatuhan terhadap undang -undang dan peraturan kekayaan intelektual. Tujuan kami adalah mempertahankan platform yang kaya akan konten, adil, dan menghormati hak kekayaan intelektual orang lain.
Silakan hubungi kami di alamat email berikut:sales@lumispot.cn. Kami berkomitmen untuk mengambil tindakan segera setelah menerima pemberitahuan apa pun dan menjamin kerja sama 100% dalam menyelesaikan masalah tersebut.

Daftar isi: