Nyheter - Hvorfor bruker vi ND: Yag Crystal som forsterkningsmedium i DPSS -laser?

Abonner på våre sosiale medier for raskt innlegg

Hva er et laserforsterkningsmedium?

Et laserforsterkningsmedium er et materiale som forsterker lys ved stimulert utslipp. Når mediumets atomer eller molekyler er glade for høyere energinivå, kan de avgi fotoner med en bestemt bølgelengde når de går tilbake til en lavere energitilstand. Denne prosessen forsterker lyset som passerer gjennom mediet, som er grunnleggende for laserdrift.

[Relatert blogg:Nøkkelkomponenter i laseren]

Hva er det vanlige gevinstmediet?

Gevinstmediet kan varieres, inkludertGasser, væsker (fargestoffer), faste stoffer(Krystaller eller glass dopet med sjeldne jord- eller overgangsmetallioner) og halvledere.Solid-state-lasereFor eksempel bruker du for eksempel krystaller som ND: YAG (neodymium-dopet yttrium aluminiums granat) eller briller dopet med sjeldne jordselementer. Fargestofflasere bruker organiske fargestoffer oppløst i løsningsmidler, og gasslasere bruker gasser eller gassblandinger.

Laserstenger (fra venstre til høyre): Ruby, Alexandrite, ER: YAG, ND: YAG

Forskjellene mellom ND (neodym), ER (Erbium) og YB (Ytterbium) som forsterkningsmedium

Hoved først og fremst til utslippsbølgelengder, energioverføringsmekanismer og anvendelser, spesielt i sammenheng med dopede lasermaterialer.

Utslippsbølgelengder:

- ER: Erbium avgir vanligvis ved 1,55 um, som er i den øyesikre regionen og svært nyttig for telekommunikasjonsapplikasjoner på grunn av det lave tapet i optiske fibre (Gong et al., 2016).

- YB: Ytterbium avgir ofte rundt 1,0 til 1,1 um, noe som gjør det egnet for et bredt spekter av applikasjoner, inkludert lasere med høy effekt og forsterkere. YB brukes ofte som en sensibilisator for ER for å forbedre effektiviteten til ER-dopede enheter ved å overføre energi fra YB til ER.

- ND: Neodymium-dopede materialer avgir vanligvis rundt 1,06 um. ND: YAG, for eksempel, er kjent for sin effektivitet og er mye brukt i både industrielle og medisinske lasere (Y. Chang et al., 2009).

Energioverføringsmekanismer:

-ER og YB co-doping: co-doping av ER og YB i et vertsmedium er gunstig for å forbedre utslippet i området 1,5-1,6 um. YB fungerer som en effektiv sensibilisator for ER ved å absorbere pumpelys og overføre energi til ER -ioner, noe som fører til forsterket utslipp i telekommunikasjonsbåndet. Denne energioverføringen er avgjørende for driften av ER-dopede fiberforsterkere (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- ND: ND krever vanligvis ikke en sensibilisator som YB i ER-dopede systemer. NDs effektivitet er avledet fra dens direkte absorpsjon av pumpelys og påfølgende utslipp, noe som gjør det til et greit og effektivt laserforsterkningsmedium.

Applikasjoner:

- er:Primært brukt i telekommunikasjon på grunn av dens utslipp ved 1,55 um, som sammenfaller med minimumstapsvinduet for silikaoptiske fibre. ER-dopede forsterkningsmedier er kritiske for optiske forsterkere og lasere i langdistanse fiberoptiske kommunikasjonssystemer.

- YB:Ofte brukt i høyeffektsapplikasjoner på grunn av den relativt enkle elektroniske strukturen som gir mulighet for effektiv diodepumping og høy effekt. YB-dopede materialer brukes også til å forbedre ytelsen til ER-dopede systemer.

- Nd: Godt egnet for et bredt spekter av applikasjoner, fra industriell skjæring og sveising til medisinske lasere. ND: YAG -lasere er spesielt verdsatt for sin effektivitet, kraft og allsidighet.

Hvorfor valgte vi ND: YAG som forsterkningsmedium i DPSS -laser

En DPSS-laser er en type laser som bruker et faststoffforsterkningsmedium (som ND: YAG) pumpet av en halvlederlaserdiode. Denne teknologien gir mulighet for kompakte, effektive lasere som er i stand til å produsere bjelker av høy kvalitet i det synlig-til-infrarøde spekteret. For en detaljert artikkel kan du vurdere å søke gjennom anerkjente vitenskapelige databaser eller utgivere for omfattende anmeldelser på DPSS laserteknologi.

[Relatert produkt:Diode-pumped solid-state laser]

ND: YAG brukes ofte som et forsterkningsmedium i halvlederpumpede lasermoduler av flere grunner, som fremhevet av forskjellige studier:

1. Høy effektivitet og effektutgang: En design og simuleringer av en diodeside-pumpet ND: YAG-lasermodul demonstrerte signifikant effektivitet, med en diodeside-pumpet ND: YAG-laser som ga en maksimal gjennomsnittlig effekt på 220 W mens du opprettholder konstant energi per puls i et bredt frekvensområde. Dette indikerer den høye effektiviteten og potensialet for høy effekt av ND: YAG -lasere når de er pumpet av dioder (Lera et al., 2016).
2.operasjonell fleksibilitet og pålitelighet: ND: YAG-keramikk har vist seg å fungere effektivt ved forskjellige bølgelengder, inkludert øyesikre bølgelengder, med høy optisk-til-optisk effektivitet. Dette demonstrerer ND: YAGs allsidighet og pålitelighet som et gevinstmedium i forskjellige laserapplikasjoner (Zhang et al., 2013).
3. Longevity og bjelkekvalitet: Forskning på en svært effektiv, diode-pumped, ND: YAG-laser la vekt på sin levetid og konsistente ytelse, noe som indikerer ND: Yags egnethet for applikasjoner som krever holdbare og pålitelige laserkilder. Studien rapporterte utvidet drift med mer enn 4,8 x 10^9 skudd uten optisk skade, og opprettholdt utmerket strålekvalitet (Coyle et al., 2004).
4. Høy effektiv kontinuerlig bølgeoperasjon:Studier har vist den svært effektive driften av kontinuerlig bølge (CW) av ND: YAG-lasere, og fremhever effektiviteten deres som et gevinstmedium i diodepumpede lasersystemer. Dette inkluderer å oppnå høye optiske konverteringseffektiviteter og hellingseffektivitet, og som ytterligere vitner om egnetheten til ND: YAG for laserapplikasjoner med høy effektivitet (Zhu et al., 2013).

Kombinasjonen av høy effektivitet, effektutgang, driftsfleksibilitet, pålitelighet, lang levetid og utmerket strålekvalitet gjør ND: YAG til et foretrukket gevinstmedium i halvlederpumpede lasermoduler for et bredt spekter av applikasjoner.

Referanse

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Kompakt effektiv Q-svitsjet øyesikker laser ved 1525 nm med en dobbel-end diffusjonsbundet ND: YVO4-krystall som et selvramanmedium. Optics Express, 17 (6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Vekst og spektroskopiske egenskaper til ER: YB: KGD (PO3) _4 krystall som et lovende 155 um laserforsterkningsmedium. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, Av, & Butov, O. (2023). Eksperimentbasert modell av ER/YB forsterker medium for fiberforsterkere og lasere. Journal of the Optical Society of America B.

Lera, R., Valle-Brozas, F., Torres-Peiret, S., Ruiz-de-La-Cruz, A., Galán, M., Bellido, P., Seietz, M., Benlloch, J., & Roso, L. (2016). Simuleringer av forsterkningsprofilen og ytelsen til en diodeside-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). Høy effektivitet ND: YAG keramisk øyesikker laser som opererer ved 1442,8 nm. Optikkbrev, 38 (16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Effektiv, pålitelig, lang levetid, diode-pumped ND: YAG-laser for rombasert vegetasjonstopografisk altimetri. Applied Optics, 43 (27), 5236-5242.

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

Ansvarsfraskrivelse:

Vi erklærer herved at noen av bildene som vises på nettstedet vårt blir samlet inn fra Internett og Wikipedia, med sikte på å fremme utdanning og informasjonsdeling. Vi respekterer immaterielle rettigheter til alle skaperne. Bruken av disse bildene er ikke beregnet på kommersiell gevinst.
Hvis du tror at noe av innholdet som brukes krenker opphavsretten din, kan du kontakte oss. Vi er mer enn villige til å iverksette passende tiltak, inkludert å fjerne bilder eller gi riktig attribusjon, for å sikre overholdelse av immaterielle eiendomslover og forskrifter. Målet vårt er å opprettholde en plattform som er rik på innhold, rettferdig og respekterer andres immaterielle rettigheter.
Kontakt oss på følgende e -postadresse:sales@lumispot.cn. Vi forplikter oss til å iverksette øyeblikkelig tiltak når vi mottar all varsel og garanterer 100% samarbeid om å løse slike problemer.

Innholdsfortegnelse ：