Notícies: per què utilitzem ND: YAG Crystal com a medi de guany al làser DPSS?

Subscriviu -vos a les nostres xarxes socials per a la publicació ràpida

Què és un mitjà de guany làser?

Un medi de guany làser és un material que amplifica la llum per emissió estimulada. Quan els àtoms o molècules del medi estan entusiasmats amb nivells d’energia més alts, poden emetre fotons d’una longitud d’ona particular quan tornin a un estat d’energia inferior. Aquest procés amplifica la llum que passa pel medi, fonamental per al funcionament làser.

[Blog relacionat:Components clau del làser]

Quin és el mitjà de guany habitual?

El medi de guany pot ser variat, inclòsgasos, Líquids (colorants), sòlids(cristalls o ulleres dopades amb ions metàl·lics de terra rara o transició) i semiconductors.Làsers d’estat sòlid, per exemple, sovint utilitzeu cristalls com Nd: Yag (granat d’alumini de Yttrium dopat per neodimi) o ulleres dopades amb elements de terres rares. Els làsers de colorants utilitzen colorants orgànics dissolts en dissolvents i els làsers de gas utilitzen gasos o barreges de gas.

Canyes làser (d’esquerra a dreta): Ruby, Alexandrite, Er: Yag, Nd: Yag

Les diferències entre ND (neodimi), ER (erbium) i YB (ytterbium) com a medis de guany

Es relaciona principalment amb les seves longituds d’ona d’emissió, els mecanismes de transferència d’energia i les aplicacions, especialment en el context de materials làser dopats.

Longituds d'ona d'emissions:

- ER: Erbium emet normalment a 1,55 µm, que es troba a la regió segura d’ulls i molt útil per a aplicacions de telecomunicacions per la seva baixa pèrdua de fibres òptiques (Gong et al., 2016).

- YB: Ytterbium sovint emet al voltant d’1,0 a 1,1 µm, fent-lo adequat per a una àmplia gamma d’aplicacions, inclosos làsers i amplificadors d’alta potència. YB s'utilitza sovint com a sensibilitzador per millorar l'eficiència dels dispositius dopats per ER transferint energia de YB a ER.

- ND: Els materials dopats per neodimi solen emetre uns 1,06 µm. ND: YAG, per exemple, és reconegut per la seva eficiència i s’utilitza àmpliament en làsers industrials i mèdics (Y. Chang et al., 2009).

Mecanismes de transferència d’energia:

-CO-DOPING ER i YB: La co-dopació d’ER i YB en un medi hoste és beneficiosa per millorar l’emissió en el rang d’1,5-1,6 µm. YB actua com a sensibilitzador eficient per a ER absorbint la llum de la bomba i transferint energia als ions ER, donant lloc a emissions amplificades a la banda de telecomunicacions. Aquesta transferència d’energia és crucial per al funcionament d’amplificadors de fibra dopada per ER (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- ND: Nd no requereix normalment un sensibilitzador com YB en sistemes dopats per ER. L’eficiència de ND deriva de la seva absorció directa de la llum de la bomba i de l’emissió posterior, cosa que la converteix en un mitjà de guany làser senzill i eficient.

Aplicacions:

- er:S'utilitza principalment en telecomunicacions per la seva emissió a 1,55 µm, que coincideix amb la finestra de pèrdua mínima de fibres òptiques de sílice. Els mitjans de guany dopats per ER són crítics per a amplificadors òptics i làsers en sistemes de comunicació de fibra òptica de llarga distància.

- YB:Sovint s’utilitza en aplicacions d’alta potència a causa de la seva estructura electrònica relativament senzilla que permet un bombament de díodes eficient i una potència d’alta potència. Els materials dopats per YB també s’utilitzen per millorar el rendiment dels sistemes dopats per ER.

- nd: Molt adequat per a una àmplia gamma d'aplicacions, des de tall industrial i soldadura fins a làsers mèdics. ND: Els làsers de YAG són especialment valorats per la seva eficiència, potència i versatilitat.

Per què hem escollit nd: yag com a medi de guany en làser DPSS

Un làser DPSS és un tipus de làser que utilitza un medi de guany d’estat sòlid (com ND: YAG) bombat per un díode làser semiconductor. Aquesta tecnologia permet làsers compactes i eficients capaços de produir feixos d'alta qualitat en l'espectre visible a infraroig. Per obtenir un article detallat, podeu considerar la cerca a través de bases de dades o editors científics de bona reputació per a revisions exhaustives sobre la tecnologia làser DPSS.

[Producte relacionat:Làser d'estat sòlid bombat amb díodes]

ND: YAG s’utilitza sovint com a medi de guany en mòduls làser bombats per semiconductors per diverses raons, tal com destaca diversos estudis:

1. alta eficiència i sortida de potència: Un disseny i simulacions d’un mòdul làser ND: YAG de díode ND: va demostrar una eficiència significativa, amb un làser ND: YAG de YAG, que proporciona una potència mitjana màxima de 220 W mantenint l’energia constant per pols en un ampli rang de freqüència. Això indica l’alta eficiència i el potencial per a la sortida d’alta potència de làsers ND: YAG quan es bomben per díodes (Lera et al., 2016).
2. Flexibilitat i fiabilitat operativa: ND: S'ha demostrat que la ceràmica de YAG funciona de manera eficient a diverses longituds d'ona, incloses les longituds d'ona segures per als ulls, amb alta eficiència òptica a òptica. Això demostra la versatilitat i la fiabilitat de ND: YAG com a medi de guany en diferents aplicacions làser (Zhang et al., 2013).
3.Longevitat i qualitat del feix: La investigació sobre un làser de YAG altament eficient, amb díode, ND: YAG va destacar la seva longevitat i el seu rendiment consistent, cosa que indica la idoneïtat de ND: YAG per a aplicacions que requereixen fonts làser duradores i fiables. L’estudi va informar de funcionament estès amb més de 4,8 x 10^9 trets sense danys òptics, mantenint una qualitat de feix excel·lent (Coyle et al., 2004).
4. Funcionament d’ones contínues eficientment eficient:Els estudis han demostrat el funcionament d’ona contínua altament eficient (CW) de làsers ND: YAG, destacant la seva efectivitat com a medi de guany en sistemes làser bombats amb díodes. Això inclou aconseguir eficiències de conversió òptica i eficiències de pendent, que demostren encara més la idoneïtat de ND: YAG per a aplicacions làser d’alta eficiència (Zhu et al., 2013).

La combinació d’alta eficiència, potència de potència, flexibilitat operativa, fiabilitat, longevitat i excel·lent qualitat de feix fa que ND: YAG sigui un medi de guany preferit en mòduls làser bombats per semiconductors per a una àmplia gamma d’aplicacions.

Referència

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). El làser segur de Q-Switch-Safe de Q-Switched compacta a 1525 nm amb un cristall ND: YVO4 de doble extrem ND: YVO4 com a medi Self-Raman. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Creixement i propietats espectroscòpiques de ER: YB: KGD (PO3) _4 Cristall com a prometedor medi de guany làser de 155 µm. Materials òptics Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Model basat en experiment de medi de guany ER/YB per a amplificadors i làsers de fibra. 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). Simulacions del perfil de guany i el rendiment d’un làser qcw qcw nd: yag. Optics aplicats, 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). Alta eficiència ND: làser de ceràmica ceràmica de YAG que opera a 1442,8 nm. Lletres òptiques, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Làser eficient, fiable, de llarga durada, amb díode ND: YAG Laser per a l'altimetria topogràfica de vegetació basada en l'espai. Optics aplicats, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, Hy, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Làsers de ceràmica de YAG altament eficients: yag a 946 nm. Cartes de física làser, 10.

Renúncia:

Per tant, declarem que algunes de les imatges que es mostren al nostre lloc web es recullen a Internet i a la Viquipèdia, amb l'objectiu de promoure l'educació i l'intercanvi d'informació. Respectem els drets de propietat intel·lectual de tots els creadors. L’ús d’aquestes imatges no està destinat a guanys comercials.
Si creieu que algun dels continguts utilitzats viola els vostres drets d’autor, poseu -vos en contacte amb nosaltres. Estem més que disposats a prendre mesures oportunes, incloent eliminar imatges o proporcionar una atribució adequada, per assegurar el compliment de les lleis i regulacions de propietat intel·lectual. El nostre objectiu és mantenir una plataforma rica en contingut, just i respecta els drets de propietat intel·lectual dels altres.
Poseu -vos en contacte amb nosaltres a la següent adreça de correu electrònic:sales@lumispot.cn. Ens comprometem a prendre mesures immediates en rebre cap notificació i garantir una cooperació al 100% en la resolució d’aquests problemes.

Taula de continguts ：