ዜና - ለምንድነው Nd: YAG ክሪስታልን በ DPSS ሌዘር ውስጥ እንደ ትርፍ መካከለኛ የምንጠቀመው?

ለፈጣን ልጥፍ ለማህበራዊ ሚዲያችን ይመዝገቡ

የሌዘር ጌይን መካከለኛ ምንድን ነው?

የሌዘር ጥቅም መካከለኛ ብርሃንን በተነቃቃ ልቀት የሚያሰፋ ቁሳቁስ ነው። የመካከለኛው አተሞች ወይም ሞለኪውሎች ለከፍተኛ የኃይል መጠን ሲደሰቱ፣ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ሁኔታ ሲመለሱ የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ያላቸውን ፎቶኖች ሊያመነጩ ይችላሉ። ይህ ሂደት በሌዘር ኦፕሬሽን ላይ መሠረታዊ የሆነውን በመገናኛው ውስጥ የሚያልፈውን ብርሃን ያሰፋዋል.

[ተዛማጅ ብሎግ፡-የሌዘር ዋና ዋና ክፍሎች]

የተለመደው ትርፍ መካከለኛ ምንድን ነው?

የትርፍ መካከለኛው ሊለያይ ይችላል, ጨምሮጋዞች, ፈሳሾች (ማቅለሚያዎች), ጠንካራ እቃዎች(ክሪስታል ወይም ብርቅዬ-ምድር ወይም የሽግግር ብረት ionዎች ያላቸው ብርጭቆዎች) እና ሴሚኮንዳክተሮች።ጠንካራ-ግዛት ሌዘርለምሳሌ፣ ብዙ ጊዜ እንደ Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) ያሉ ክሪስታሎችን ወይም ብርቅዬ-የምድር ንጥረ ነገሮችን ያጌጡ ብርጭቆዎችን ይጠቀሙ። ማቅለሚያ ሌዘር በማሟሟት ውስጥ የሚሟሟ ኦርጋኒክ ማቅለሚያዎችን ይጠቀማሉ, እና ጋዝ ሌዘር ጋዞችን ወይም የጋዝ ድብልቆችን ይጠቀማሉ.

ሌዘር ዘንጎች (ከግራ ወደ ቀኝ)፡ Ruby፣ Alexandrite፣ Er:YAG፣ Nd:YAG

በNd (Neodymium)፣ Er (Erbium) እና Yb (Ytterbium) መካከል ያሉ ልዩነቶች እንደ የትርፍ ማእከሎች

በዋነኛነት ከነሱ ልቀት የሞገድ ርዝመቶች፣ ከኃይል ማስተላለፊያ ስልቶች እና አፕሊኬሽኖች ጋር በተለይም ከዶፔድ ሌዘር ቁሶች አንጻር።

ልቀት የሞገድ ርዝመት፡

- ኤር፡ ኤርቢየም በአብዛኛው በ1.55µm ላይ ይለቃል፣ ይህም በአይን-አስተማማኝ ክልል ውስጥ ያለ እና ለቴሌኮሙኒኬሽን አፕሊኬሽኖች በጣም ጠቃሚ የሆነው በኦፕቲካል ፋይበር ዝቅተኛ ኪሳራ ምክንያት ነው (Gong et al., 2016)።

- Yb፡ ይትተርቢየም ብዙ ጊዜ ከ1.0 እስከ 1.1µm አካባቢ ይለቃል፣ ይህም ከፍተኛ ኃይል ያላቸውን ሌዘር እና ማጉያዎችን ጨምሮ ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርገዋል። ኢነርን ከYb ወደ ኤር በማስተላለፍ የኤር-ዶፔድ መሳሪያዎችን ውጤታማነት ለማሳደግ Yb ብዙ ጊዜ እንደ ማነቃቂያ ሆኖ ያገለግላል።

- ኤንድ፡ ኒዮዲሚየም ዶፔድ ቁሶች በአብዛኛው ወደ 1.06 µm አካባቢ ይለቃሉ። Nd:YAG፣ ለምሳሌ፣ በውጤታማነቱ ታዋቂ ነው እና በሁለቱም በኢንዱስትሪ እና በህክምና ሌዘር ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል (Y. Chang et al.፣ 2009)።

የኃይል ማስተላለፊያ ዘዴዎች;

- Er እና Yb Co-doping፡ በአስተናጋጅ ሚዲ ውስጥ የኤር እና ዋይቢ ትብብር በ1.5-1.6 μm ክልል ውስጥ ያለውን ልቀት ለማሻሻል ጠቃሚ ነው። Yb የፓምፕ መብራትን በመምጠጥ ሃይልን ወደ ኤር ions በማስተላለፍ በቴሌኮሙኒኬሽን ባንድ ውስጥ ከፍተኛ ልቀት እንዲኖር በማድረግ ለኤር እንደ ቀልጣፋ ዳሳሽ ሆኖ ይሰራል። ይህ የኃይል ማስተላለፊያ ለኤር-ዶፔድ ፋይበር ማጉያዎች (ኢዲኤፍኤ) (DK Vysokikh et al., 2023) ሥራ ወሳኝ ነው።

- ኤንዲ፡ በኤር-ዶፔድ ሲስተም ውስጥ እንደ Yb ያለ ዳሳሽ በተለምዶ አይፈልግም። የኤንዲ ቅልጥፍና የሚገኘው በቀጥታ ከፓምፕ መብራት እና ከተከተለው ልቀትን በመምጠጥ ቀጥተኛ እና ቀልጣፋ የሌዘር ትርፍ መካከለኛ ያደርገዋል።

መተግበሪያዎች፡-

- ኤር:በዋነኛነት በቴሌኮሙኒኬሽን ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው በ1.55µm ልቀቱ ምክንያት ሲሆን ይህም ከሲሊካ ኦፕቲካል ፋይበር አነስተኛ ኪሳራ መስኮት ጋር ይገጣጠማል። የረዥም ርቀት ፋይበር ኦፕቲክ የመገናኛ ዘዴዎች ለኦፕቲካል ማጉሊያዎች እና ላሽራዎች የኤር-ዶፔድ ጥቅማጥቅሞች ወሳኝ ናቸው።

- Yb:ብዙ ጊዜ በከፍተኛ ሃይል አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው በአንፃራዊነት ቀላል በሆነው የኤሌክትሮኒክስ መዋቅር ምክንያት ሲሆን ይህም ቀልጣፋ ዳዮድ ፓምፕ እና ከፍተኛ የኃይል ውፅዓት እንዲኖር ያስችላል። Yb-doped ቁሳቁሶች የኤር-ዶፔድ ስርዓቶችን አፈፃፀም ለማሻሻልም ያገለግላሉ።

- ኤን.ዲከኢንዱስትሪ መቁረጫ እና ብየዳ እስከ የሕክምና ሌዘር ድረስ ለብዙ አፕሊኬሽኖች በሚገባ ተስማሚ። ND:YAG ሌዘር በተለይ በብቃታቸው፣ በኃይላቸው እና በሁለገብነታቸው ዋጋ ተሰጥቷቸዋል።

ለምን Nd:YAG በ DPSS ሌዘር ውስጥ የትርፍ መሃከለኛ መረጥን?

ዲፒኤስኤስ ሌዘር በሴሚኮንዳክተር ሌዘር ዲዮድ የሚቀዳ ጠንካራ-ግዛት ማትያ (እንደ ኤንዲ፡ YAG) የሚጠቀም የሌዘር አይነት ነው። ይህ ቴክኖሎጂ በሚታየው-ወደ-ኢንፍራሬድ ስፔክትረም ውስጥ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ጨረሮች ለማምረት የሚያስችል የታመቀ፣ ቀልጣፋ ሌዘር እንዲኖር ያስችላል። ለዝርዝር ዘገባ፣ ስለ DPSS ሌዘር ቴክኖሎጂ አጠቃላይ ግምገማዎችን በታዋቂ ሳይንሳዊ ዳታቤዝ ወይም አታሚዎች መፈለግ ሊያስቡበት ይችላሉ።

[ተዛማጅ ምርት:Diode-pumped solid-state laser]

Nd:YAG በተለያዩ ጥናቶች እንደተገለጸው በብዙ ምክንያቶች በሴሚኮንዳክተር የሚጫኑ የሌዘር ሞጁሎች እንደ ማትረፊያ መሳሪያ ሆኖ ያገለግላል።

1.ከፍተኛ ብቃት እና የኃይል ውፅዓትየዲዲዮ በጎን ፓምፑ የ Nd:YAG ሌዘር ሞጁል ዲዛይን እና ማስመሰያዎች ከፍተኛ ብቃት አሳይተዋል ፣በዲያዮድ የጎን ፓምፕ ND:YAG ሌዘር ከፍተኛ አማካይ ሃይል 220 ዋ ሲሆን በሰፊ ፍሪኩዌንሲ ክልል ውስጥ በእያንዳንዱ ምት ቋሚ ሃይል ይጠብቃል። ይህ የሚያመለክተው በዲዲዮዎች ሲጫኑ ለኤንዲ: YAG ሌዘር ከፍተኛ የኃይል ውፅዓት ከፍተኛ ብቃት እና እምቅ አቅም ነው (Lera et al., 2016)።
2.ኦፕሬሽን ተለዋዋጭነት እና አስተማማኝነት: Nd:YAG ሴራሚክስ ከዓይን-አስተማማኝ የሞገድ ርዝመቶችን ጨምሮ በተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ላይ በብቃት እንደሚሠራ ታይቷል፣ከከፍተኛ የኦፕቲካል እስከ ኦፕቲካል ብቃት። ይህ Nd:YAGን ሁለገብነት እና አስተማማኝነት በተለያዩ የሌዘር አፕሊኬሽኖች ውስጥ እንደ ትርፍ መካከለኛ ያሳያል (Zhang et al., 2013)።
3.Longevity እና Beam ጥራትበጣም ቀልጣፋ፣ ዳይኦድ-ፓምፕ ያለው፣ Nd:YAG laser ለረጅም ጊዜ የመቆየት እና ተከታታይ አፈፃፀሙን አፅንዖት ሰጥቷል፣ ይህም Nd:YAG ዘላቂ እና አስተማማኝ የሌዘር ምንጮች ለሚፈልጉ መተግበሪያዎች ተስማሚ መሆኑን ያሳያል። ጥናቱ የተራዘመ ክዋኔን ከ4.8 x 10^9 የሚበልጡ ምቶች ያለ የኦፕቲካል ጉዳት፣ እጅግ በጣም ጥሩ የጨረር ጥራትን በመጠበቅ (Coyle et al., 2004) ዘግቧል።
4.Highly ቀልጣፋ ቀጣይነት ያለው ሞገድ ኦፕሬሽን፡ጥናቶች እጅግ ቀልጣፋ ቀጣይነት ያለው ሞገድ (CW) የ Nd:YAG lasers አሠራር አሳይተዋል፣ ይህም በ diode-pumped laser systems ውስጥ ውጤታማነታቸውን በማጉላት ነው። ይህ ከፍተኛ የኦፕቲካል ልወጣ ቅልጥፍናን እና ተዳፋት ቅልጥፍናን ማሳካትን ይጨምራል፣ለከፍተኛ ብቃት ላለው ሌዘር አፕሊኬሽኖች (Zhu et al., 2013) ለኤንዲ: YAG ተስማሚ መሆኑን የበለጠ ያረጋግጣል።

ከፍተኛ ቅልጥፍና፣ የሃይል ውፅዓት፣ የአሠራር ተለዋዋጭነት፣ አስተማማኝነት፣ ረጅም ጊዜ የመቆየት እና እጅግ በጣም ጥሩ የጨረር ጥራት ጥምረት በሴሚኮንዳክተር-ፓምፖች ሌዘር ሞጁሎች ውስጥ ለብዙ አፕሊኬሽኖች Nd:YAG ተመራጭ ትርፍ መካከለኛ ያደርገዋል።

ማጣቀሻ

ቻንግ፣ ዋይ፣ ሱ፣ ኬ.፣ ቻንግ፣ ኤች.፣ እና ቼን፣ ዋይ (2009)። የታመቀ ብቃት ያለው Q-Switched አይን-አስተማማኝ ሌዘር በ1525 nm ከባለሁለት ጫፍ ስርጭት ጋር የተቆራኘ ND:YVO4 ክሪስታል እንደ ራስ ራማን መካከለኛ። ኦፕቲክስ ኤክስፕረስ, 17 (6), 4330-4335.

ጎንግ፣ ጂ.፣ ቼን፣ ዋይ፣ ሊን፣ ዋይ፣ ሁአንግ፣ ጄ. የኤር፡ይብ፡ኪጂዲ(PO3)_4 ክሪስታል እድገት እና ስፔክትሮስኮፒካዊ ባህሪያት እንደ ተስፋ ሰጪ 155 µm ሌዘር ጥቅም መካከለኛ። ኦፕቲካል ቁሶች ኤክስፕረስ, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). በሙከራ ላይ የተመሰረተ የኤር/ይቢ ትርፍ መካከለኛ ለፋይበር ማጉያዎች እና ሌዘር። የአሜሪካ ኦፕቲካል ሶሳይቲ ጆርናል ቢ.

ሌራ፣ አር.፣ ቫሌ-ብሮዛስ፣ ኤፍ.፣ ቶረስ-ፔይሮ፣ ኤስ.፣ ሩይዝ-ዴ-ላ-ክሩዝ፣ ኤ.፣ ጋላን፣ ኤም.፣ ቤሊዶ፣ ፒ.፣ ሴሜትዝ፣ ኤም.፣ ቤንሎች፣ ጄ. & Roso, L. (2016). በ diode በጎን የሚገፋ QCW ND:YAG ሌዘር የትርፍ ፕሮፋይል እና የአፈጻጸም ማስመሰያዎች። የተተገበረ ኦፕቲክስ, 55 (33), 9573-9576.

ዣንግ፣ ኤች.፣ ቼን፣ ኤክስ.፣ ዋንግ፣ ጥ.፣ ዣንግ፣ ኤክስ.፣ ቻንግ፣ ጄ & Li, P. (2013). ከፍተኛ ብቃት ND:YAG ceramic ዓይን-አስተማማኝ ሌዘር በ1442.8 nm የሚሰራ። ኦፕቲክስ ደብዳቤዎች, 38 (16), 3075-3077.

ኮይል፣ ዲቢ፣ ኬይ፣ አር.፣ ስቲስሊ፣ ፒ.፣ እና ፖሊዮስ፣ ዲ. (2004)። ቀልጣፋ፣ እምነት የሚጣልበት፣ ረጅም ዕድሜ ያለው፣ ዲዮድ የሚቀዳ ND:YAG laser በጠፈር ላይ ለተመሰረተ የእጽዋት መልክዓ ምድራዊ አልቲሜትሪ። የተተገበረ ኦፕቲክስ, 43 (27), 5236-5242.

ዙ፣ ሃይ፣ ሹ፣ ሲደብሊው፣ ዣንግ፣ ጄ.፣ ታንግ፣ ዲ.፣ ሉኦ፣ ዲ.፣ እና ዱአን፣ ዋይ (2013)። ከፍተኛ ብቃት ያለው ቀጣይነት ያለው ሞገድ ND:YAG ceramic lasers በ 946 nm. ሌዘር ፊዚክስ ደብዳቤዎች፣ 10.

የክህደት ቃል፡

በድረ-ገጻችን ላይ ከሚታዩት ምስሎች መካከል ጥቂቶቹ ከኢንተርኔት እና ከዊኪፔዲያ የተሰበሰቡ መሆናቸውን እንገልጻለን፤ ዓላማውም ትምህርትን እና የመረጃ ልውውጥን ለማስተዋወቅ ነው። የሁሉንም ፈጣሪዎች አእምሯዊ ንብረት መብቶች እናከብራለን። የእነዚህ ምስሎች አጠቃቀም ለንግድ ጥቅም የታሰበ አይደለም.
ማንኛውም ጥቅም ላይ የዋለው ይዘት የቅጂ መብትዎን እንደሚጥስ ካመኑ፣ እባክዎ ያነጋግሩን። የአእምሯዊ ንብረት ህጎችን እና ደንቦችን መከበራቸውን ለማረጋገጥ ምስሎችን ማስወገድ ወይም ተገቢውን መለያ መስጠትን ጨምሮ ተገቢውን እርምጃ ለመውሰድ ፍቃደኞች ነን። ግባችን በይዘት የበለፀገ፣ ፍትሃዊ እና የሌሎችን አእምሯዊ ንብረት መብቶች የሚያከብር መድረክን መጠበቅ ነው።
እባክዎ በሚከተለው ኢሜል ያግኙን፡sales@lumispot.cn. ማንኛውንም ማሳወቂያ እንደደረሰን አፋጣኝ እርምጃ ለመውሰድ ቃል እንገባለን እና እንደዚህ ያሉ ችግሮችን ለመፍታት 100% ትብብር ዋስትና እንሰጣለን ።

ማውጫ፡