Memperkenalkan "Jiwa" laser keadaan pepejal

Memperkenalkan "Jiwa" laser keadaan pepejal

Arus Perdanalaser keadaan pepejalbahan

Teras mana-mana laser ialah bahan kerja laser, dan bahan kerja keadaan pepejallaserPada asasnya pepejal. Kebanyakan media laser keadaan pepejal terdiri daripada matriks kristal dan atom atau ion yang didop dengan aktiviti laser, manakala matriks amorfus (kaca) agak jarang berlaku. Perkembangan terkini dalam teknologi penyediaan seramik dijangka akan meluaskan skop aplikasi bahan laser berkos rendah dan berkualiti tinggi dengan ketara, yang boleh dibuat dalam saiz yang jauh lebih besar daripada bahan kristal.

Bahan laser keadaan pepejal teras yang biasa digunakan

Delima: Komposisi kimianya ialah aluminium oksida yang didop kromium (Cr:Al₂O₃). Delima tiruan mempunyai komposisi kimia yang serupa dengan delima berkualiti permata, tetapi ia mempunyai ketulenan dan kualiti yang lebih tinggi. Ia kelihatan merah jambu dan mempunyai panjang gelombang laser 694.3 nanometer.

2. Garnet aluminium itrium yang didop neodymium (Nd:YAG): Kristal tiruan, dengan panjang gelombang laser 1064 nanometer, ia tergolong dalam cahaya inframerah dekat dan tidak kelihatan sama sekali dan tidak selamat untuk mata. Nd:YAG kini merupakan bahan laser keadaan pepejal yang paling banyak digunakan, jauh melebihi delima. Sebab utamanya ialah ambang lasernya lebih rendah, dan ia boleh mencapai tenaga output yang lebih tinggi di bawah tenaga input yang sama.

3. Vanadat itrium yang didop neodymium (Nd:YVO₄) Sering dirujuk sebagai "vanadat", ia telah menjadi bahan pilihan untuk laser keadaan pepejal diod berkuasa rendah hingga sederhana (sehingga beberapa watt) kerana keratan rentas pancaran terangsangnya yang besar, ambang laser yang rendah dan ciri-ciri output terkutub. Panjang gelombang operasi ialah 1064 nanometer dan 1340 nanometer, dan selepas penggandaan frekuensi, ia boleh mengeluarkan laser dengan panjang gelombang 532 nanometer dan 670 nanometer.

4. Kaca Dop Neodymium (Nd:Kaca): Menggunakan kaca amorfus sebagai matriks, sifat lasernya adalah serupa dengan Nd:YAG. Kelemahan utamanya ialah kekonduksian termanya agak rendah, hanya 1/10 daripada kristal, menjadikannya sukar untuk disejukkan dalam aplikasi berkuasa tinggi. Walau bagaimanapun, kelebihannya terletak pada hakikat bahawa ia boleh dibuat menjadi media laser dengan diameter melebihi satu kaki, mengawal ketumpatan tenaga dengan berkesan, mengelakkan kerosakan pada komponen optik dalam aras kilojoule.laser berdenyut, dan mempunyai kos yang agak rendah.

Bahan laser keadaan pepejal penting yang lain, bahan yang didop erbium: termasuk garnet aluminium yttrium yang didop erbium (Er:YAG, panjang gelombang output 2940 nanometer) dan Kaca yang didop erbium (Er:Kaca, panjang gelombang output 1540 nanometer). Bahan yang didop holmium: termasuk garnet aluminium yttrium yang didop holmium (Ho:YAG), litium yttrium fluorida yang didop holmium (Ho:YLF), dan Kaca yang didop holmium (Ho: kaca, panjang gelombang output 2000 hingga 2100 nanometer). Bahan yang didop thulium: termasuk garnet aluminium yttrium yang didop thulium (Tm:YAG), garnet aluminium lutetium yang didop thulium (Tm:LuAG), dan litium yttrium fluorida yang didop bersama thulium-holmium (Tm,Ho:YLF, panjang gelombang output 2000 hingga 2030 nanometer). Bahan yang didop ytterbium: seperti kalium gadolinium tungstat yang didop ytterbium (Yb:KGW, panjang gelombang output 1025 hingga 1045 nanometer). Alexandrite (panjang gelombang output 655 hingga 815 nanometer). Nilam yang didop titanium (Ti:Nilam, panjang gelombang output 840 hingga 1100 nanometer)