Qattiq jismli lazerlarning "ruhi" bilan tanishish

Qattiq jismli lazerlarning "ruhi" bilan tanishish

Asosiy oqimqattiq holatdagi lazermateriallar

Har qanday lazerning yadrosi lazer ishlaydigan moddasi va qattiq holatdagi ishchi moddadir.lazerasosan qattiqdir. Ko'pgina qattiq holatdagi lazer muhitlari kristall matritsalar va lazer faolligiga ega lehimlangan atomlar yoki ionlardan iborat, amorf (shisha) matritsalar esa nisbatan kam uchraydi. Keramika tayyorlash texnologiyasidagi so'nggi yutuqlar arzon va yuqori sifatli lazer materiallarining qo'llanilish doirasini sezilarli darajada kengaytirishi kutilmoqda, ular kristall materiallaridan ancha katta o'lchamda tayyorlanishi mumkin.

Yadro keng tarqalgan qattiq holatdagi lazer materiallari

Yoqut: Uning kimyoviy tarkibi xrom bilan qo'shilgan alyuminiy oksidi (Cr:Al₂O₃). Sun'iy yoqutlar qimmatbaho tosh sifatidagi yoqutlarga o'xshash kimyoviy tarkibga ega, ammo ular yuqori tozalik va sifatga ega. Ular pushti rangda ko'rinadi va lazer to'lqin uzunligi 694,3 nanometrga teng.

2. Neodimiy bilan qo'shilgan ittriy alyuminiy granat (Nd:YAG): 1064 nanometr lazer to'lqin uzunligiga ega sun'iy kristall yaqin infraqizil nurga tegishli bo'lib, ko'zlar uchun mutlaqo ko'rinmas va xavfli emas. Nd:YAG hozirda eng ko'p ishlatiladigan qattiq holatdagi lazer materiali bo'lib, yoqutdan ancha ustundir. Buning asosiy sababi shundaki, uning lazer chegarasi pastroq va bir xil kirish energiyasi ostida yuqori chiqish energiyasiga erishishi mumkin.

3. Neodim bilan qo'shilgan ittriy vanadat (Nd:YVO₄) Ko'pincha shunchaki "vanadat" deb ataladigan bu lazer katta stimulyatsiyalangan emissiya kesimi, past lazer chegarasi va qutblangan chiqish xususiyatlari tufayli past va o'rta quvvatli (bir necha vattgacha) diodli nasosli qattiq holatdagi lazerlar uchun afzal materialga aylandi. Ishlaydigan to'lqin uzunliklari 1064 nanometr va 1340 nanometrni tashkil qiladi va chastota ikki baravar oshirilgandan so'ng, u 532 nanometr va 670 nanometr to'lqin uzunlikdagi lazerlarni chiqarishi mumkin.

4. Neodimiy bilan lehimlangan shisha (Nd:Glass): Matritsa sifatida amorf oynadan foydalanilganda, uning lazer xususiyatlari Nd:YAG xususiyatlariga o'xshash. Uning asosiy kamchiligi shundaki, uning issiqlik o'tkazuvchanligi nisbatan past, kristallning atigi 1/10 qismi, bu esa yuqori quvvatli dasturlarda sovutishni qiyinlashtiradi. Biroq, uning afzalligi shundaki, uni diametri bir futdan oshadigan lazer muhitiga aylantirish mumkin, bu energiya zichligini samarali boshqaradi va kilojoul darajasida optik komponentlarga zarar yetkazilishining oldini oladi.impulsli lazerva nisbatan arzon narxga ega.

Boshqa muhim qattiq holatdagi lazer materiallari, erbiy bilan qo'shilgan materiallar: shu jumladan erbiy bilan qo'shilgan ittriy alyuminiy granat (Er:YAG, chiqish to'lqin uzunligi 2940 nanometr) va erbiy bilan qo'shilgan shisha (Er:Glass, chiqish to'lqin uzunligi 1540 nanometr). Golmiy bilan qo'shilgan materiallar: shu jumladan golmiy bilan qo'shilgan ittriy alyuminiy granat (Ho:YAG), golmiy bilan qo'shilgan lityum ittriy ftorid (Ho:YLF) va golmiy bilan qo'shilgan shisha (Ho: shisha, chiqish to'lqin uzunligi 2000 dan 2100 nanometrgacha). Tuliy bilan lehimlangan materiallar: shu jumladan tuliy bilan lehimlangan ittriy alyuminiy granat (Tm:YAG), tuliy bilan lehimlangan lutetiy alyuminiy granat (Tm:LuAG) va tuliy-golmiy bilan qo'shma lehimlangan lityum ittriy ftorid (Tm,Ho:YLF, chiqish to'lqin uzunligi 2000 dan 2030 nanometrgacha). Ytterbiy bilan lehimlangan materiallar: masalan, ytterbiy bilan lehimlangan kaliy gadoliniy volfram (Yb:KGW, chiqish to'lqin uzunligi 1025 dan 1045 nanometrgacha). Aleksandrit (chiqish to'lqin uzunligi 655 dan 815 nanometrgacha). Titan bilan lehimlangan sapfir (Ti:Sapphire, chiqish to'lqin uzunligi 840 dan 1100 nanometrgacha)