Nyheder - Hvorfor bruger vi ND: YAG Crystal som Gain Medium in DPSS Laser?

Abonner på vores sociale medier til hurtig post

Hvad er et lasergevinstmedium?

Et laserforstærkningsmedium er et materiale, der forstærker lys ved stimuleret emission. Når mediets atomer eller molekyler er glade for højere energiniveau, kan de udsende fotoner af en bestemt bølgelængde, når de vender tilbage til en lavere energitilstand. Denne proces forstærker lyset, der passerer gennem mediet, hvilket er grundlæggende for laserdrift.

[Relateret blog:Nøglekomponenter i laseren]

Hvad er det sædvanlige gevinstmedium?

Gevinstmediet kan varieres, inklusiveGasser, væsker (farvestoffer), faste stoffer(Krystaller eller briller dopet med sjældne jord- eller overgangsmetalioner) og halvledere.Solid-state lasere, bruger for eksempel ofte krystaller som ND: YAG (neodymium-dopet yttrium aluminium granat) eller briller dopet med sjældne jordelementer. Farvestoflasere bruger organiske farvestoffer opløst i opløsningsmidler, og gaslasere bruger gasser eller gasblandinger.

Laserstænger (fra venstre til højre): Ruby, Alexandrite, ER: YAG, ND: YAG

Forskellene mellem ND (Neodymium), ER (Erbium) og YB (ytterbium) som Gain Mediums

Forhold primært deres emissionsbølgelængder, energioverførselsmekanismer og applikationer, især i sammenhæng med dopede lasermaterialer.

Emissionsbølgelængder:

- ER: Erbium udsender typisk ved 1,55 um, hvilket er i øjensikre regionen og meget nyttig til telekommunikationsapplikationer på grund af dets lave tab i optiske fibre (Gong et al., 2016).

- YB: Ytterbium udsender ofte omkring 1,0 til 1,1 um, hvilket gør det velegnet til en lang række applikationer, herunder lasere med høj effekt og forstærkere. YB bruges ofte som en sensibilisator for ER til at forbedre effektiviteten af ER-dopede enheder ved at overføre energi fra YB til ER.

- ND: Neodymium-dopede materialer udsender typisk omkring 1,06 um. ND: YAG er for eksempel kendt for sin effektivitet og er vidt brugt i både industrielle og medicinske lasere (Y. Chang et al., 2009).

Energioverførselsmekanismer:

-ER og YB co-doping: co-doping af ER og YB i et værtsmedium er fordelagtigt til at forbedre emissionen i området 1,5-1,6 um. YB fungerer som en effektiv sensibilisator for ER ved at absorbere pumpelys og overføre energi til ER -ioner, hvilket fører til amplificeret emission i telekommunikationsbåndet. Denne energioverførsel er afgørende for driften af ER-dopede fiberforstærkere (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- ND: ND kræver typisk ikke en sensibilisator som YB i ER-dopede systemer. ND's effektivitet er afledt af dens direkte absorption af pumpelys og efterfølgende emission, hvilket gør det til en ligetil og effektiv laserforstærkningsmedium.

Ansøgninger:

- er:Primært anvendt i telekommunikation på grund af dens emission ved 1,55 um, hvilket falder sammen med det minimale tabsvindue for silica -optiske fibre. ER-dopede forstærkningsmedier er kritiske for optiske forstærkere og lasere i langdistancefiberoptiske kommunikationssystemer.

- YB:Ofte brugt i applikationer med høj effekt på grund af dens relativt enkle elektroniske struktur, der muliggør effektiv diodepumpning og høj effekt. YB-dopede materialer bruges også til at forbedre ydelsen af ER-dopede systemer.

- nd: Velegnet til en lang række applikationer, fra industriel skæring og svejsning til medicinske lasere. ND: YAG -lasere er især værdsat for deres effektivitet, kraft og alsidighed.

Hvorfor valgte vi ND: YAG som Gain Medium in DPSS Laser

En DPSS-laser er en type laser, der bruger et faststofforstærkningsmedium (som ND: YAG) pumpet af en halvlederlaserdiode. Denne teknologi giver mulighed for kompakte, effektive lasere, der er i stand til at fremstille bjælker af høj kvalitet i det synlige til infrarøde spektrum. For en detaljeret artikel kan du overveje at søge gennem velrenommerede videnskabelige databaser eller udgivere for omfattende anmeldelser af DPSS -laserteknologi.

[Relateret produkt:Diode-pumpet faststof-laser]

ND: YAG bruges ofte som et gevinstmedium i halvlederpumpede lasermoduler af flere grunde, som fremhævet af forskellige undersøgelser:

1. Høj effektivitet og effekt: Et design og simuleringer af en diode-side-pumpet ND: YAG-lasermodul demonstrerede signifikant effektivitet, med en diode-side-pumpet ND: YAG-laser, der tilvejebringer en maksimal gennemsnitlig effekt på 220 W, mens den opretholder konstant energi pr. Puls i et bredt frekvensområde. Dette indikerer den høje effektivitet og potentiale for høj effekt af ND: YAG -lasere, når de pumpes af dioder (Lera et al., 2016).
2. Operational fleksibilitet og pålidelighed: ND: YAG-keramik har vist sig at fungere effektivt ved forskellige bølgelængder, herunder øjensikre bølgelængder, med høj optisk-til-optisk effektivitet. Dette demonstrerer ND: YAGs alsidighed og pålidelighed som et gevinstmedium i forskellige laserapplikationer (Zhang et al., 2013).
3. Langhed og bjælkekvalitet: Forskning på en meget effektiv, diode-pumpet, ND: YAG Laser understregede sin levetid og konsekvente ydelse, hvilket indikerer ND: YAG's egnethed til applikationer, der kræver holdbare og pålidelige laserkilder. Undersøgelsen rapporterede udvidet drift med mere end 4,8 x 10^9 skud uden optisk skade, hvilket opretholdt fremragende strålekvalitet (Coyle et al., 2004).
4. Højt effektiv kontinuerlig bølger drift:Undersøgelser har vist den meget effektive kontinuerlige bølge (CW) drift af ND: YAG-lasere, der fremhæver deres effektivitet som et forstærkningsmedium i diode-pumpede lasersystemer. Dette inkluderer opnåelse af høj optisk konverteringseffektivitet og hældningseffektivitet, hvilket yderligere vidner om egnetheden af ND: YAG til højeffektiv laserapplikationer (Zhu et al., 2013).

Kombinationen af høj effektivitet, effekt, operationel fleksibilitet, pålidelighed, levetid og fremragende strålekvalitet gør ND: YAG til et foretrukket forstærkningsmedium i halvlederpumpede lasermoduler til en lang række applikationer.

Reference

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Kompakt effektiv Q-switched øjensikre laser ved 1525 nm med en dobbeltend-diffusionsbundet ND: YVO4-krystal som et selvraman-medium. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Vækst og spektroskopiske egenskaber af ER: YB: KGD (PO3) _4 krystal som en lovende 155 um laserforstærkningsmedium. Optiske materialer Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, Av, & Butov, O. (2023). Eksperimentbaseret model af ER/YB-forstærkningsmedium til fiberforstærkere og lasere. 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). Simuleringer af forstærkningsprofilen og ydelsen af en diode side-pumpet QCW ND: YAG-laser. Applied Optics, 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). ND med høj effektivitet: YAG keramisk øjensikre laser, der opererer ved 1442,8 nm. Optics Letters, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Effektiv, pålidelig, lang tid, diode-pumpet ND: YAG-laser til rumbaseret vegetation topografisk altimetri. Applied Optics, 43 (27), 5236-5242.

Zhu, Hy, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Meget effektiv kontinuerlig bølge ND: YAG keramiske lasere ved 946 nm. Laserfysikbrev, 10.

Ansvarsfraskrivelse:

Vi erklærer hermed, at nogle af de billeder, der vises på vores websted, indsamles fra Internettet og Wikipedia med det formål at fremme uddannelses- og informationsdeling. Vi respekterer alle skabers intellektuelle ejendomsret. Brugen af disse billeder er ikke beregnet til kommerciel gevinst.
Hvis du mener, at noget af det anvendte indhold krænker din ophavsret, bedes du kontakte os. Vi er mere end villige til at træffe passende foranstaltninger, herunder fjerne billeder eller give korrekt attribution, for at sikre overholdelse af lovgivningen og reglerne for intellektuel ejendom. Vores mål er at opretholde en platform, der er rig på indhold, fair og respekterer andres intellektuelle ejendomsrettigheder.
Kontakt os på følgende e -mail -adresse:sales@lumispot.cn. Vi forpligter os til at tage øjeblikkelig handling efter at have modtaget enhver anmeldelse og garanterer 100% samarbejde om at løse sådanne problemer.

Indholdsfortegnelse ：