Labarai - Me yasa muke amfani da lu'ulu'u na Nd: YAG a matsayin hanyar samun riba a cikin laser DPSS?

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Menene Matsakaici na Gain Laser?

Tsarin samun haske na laser abu ne da ke ƙara haske ta hanyar fitar da hayaki mai ƙarfi. Lokacin da ƙwayoyin halitta ko ƙwayoyin halitta na tsakiyar suka yi ta motsawa zuwa matakan makamashi mafi girma, suna iya fitar da photons na wani tsayin daka na musamman lokacin da suka koma yanayin kuzari mai ƙasa. Wannan tsari yana ƙara hasken da ke ratsa tsakiyar, wanda yake da mahimmanci ga aikin laser.

[Blog Mai Alaƙa:Muhimman abubuwan da ke cikin Laser]

Menene Matsakaicin Riba na Kullum?

Tsarin samun riba zai iya bambanta, gami daiskar gas, ruwaye (rina), daskararru(lu'ulu'u ko tabarau da aka yi wa ado da ions na ƙarfe masu ƙarfi ko na canji), da kuma semiconductors.Lasers masu ƙarfiMisali, galibi suna amfani da lu'ulu'u kamar Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) ko kuma gilashin da aka yi wa ado da abubuwa masu ƙarancin ƙasa. Laser ɗin rini yana amfani da rini na halitta wanda aka narkar a cikin abubuwan narkewa, kuma laser ɗin gas yana amfani da iskar gas ko gaurayen iskar gas.

Sandunan Laser (daga hagu zuwa dama): Ruby, Alexandrite, Er:YAG, Nd:YAG

Bambance-bambance tsakanin Nd (Neodymium), Er (Erbium), da Yb (Ytterbium) a matsayin hanyoyin samun riba

galibi suna da alaƙa da tsawon fitar da hayakinsu, hanyoyin canja wurin makamashi, da aikace-aikacensu, musamman a cikin mahallin kayan laser da aka yi amfani da su.

Tsawon Wavewar Fitarwa:

- Er: Erbium yawanci yana fitar da iska a 1.55 µm, wanda ke cikin yankin da ke da aminci ga ido kuma yana da matuƙar amfani ga aikace-aikacen sadarwa saboda ƙarancin asararsa a cikin zare na gani (Gong et al., 2016).

- Yb: Ytterbium sau da yawa yana fitar da kusan 1.0 zuwa 1.1 µm, wanda hakan ya sa ya dace da aikace-aikace iri-iri, gami da na'urorin laser masu ƙarfi da amplifiers. Ana amfani da Yb sau da yawa azaman abin da ke ƙara wa Er ƙarfi don haɓaka ingancin na'urorin Er-doped ta hanyar canja wurin makamashi daga Yb zuwa Er.

- Nd: Kayan da aka yi wa allurar Neodymium yawanci suna fitar da kusan 1.06 µm. Misali, Nd:YAG sananne ne saboda ingancinsa kuma ana amfani da shi sosai a cikin lasers na masana'antu da na likitanci (Y. Chang et al., 2009).

Tsarin Canja Makamashi:

- Er da Yb Co-doping: Yin amfani da Er da Yb tare a cikin hanyar sadarwa yana da amfani wajen haɓaka fitar da hayaki a cikin kewayon 1.5-1.6 µm. Yb yana aiki a matsayin mai tasiri ga Er ta hanyar shan hasken famfo da kuma canja wurin makamashi zuwa ions na Er, wanda ke haifar da hayaki mai ƙarfi a cikin hanyar sadarwa. Wannan canja wurin makamashi yana da mahimmanci don aiki da amplifiers na fiber na Er-doped (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023).

- Nd: Nd yawanci ba ya buƙatar na'urar gano abubuwa kamar Yb a cikin tsarin Er-doped. Ingancin Nd ya samo asali ne daga shan hasken famfo kai tsaye da kuma fitar da hayaki daga baya, wanda hakan ya sa ya zama hanyar samun laser mai sauƙi da inganci.

Aikace-aikace:

- Er:Ana amfani da shi sosai a fannin sadarwa saboda fitar da hayakinsa a 1.55 µm, wanda ya yi daidai da mafi ƙarancin asarar zare na silica. Ma'aunin samun riba na Er-doped suna da mahimmanci ga amplifiers na gani da laser a cikin tsarin sadarwa na fiber optic mai nisa.

- Yb:Sau da yawa ana amfani da shi a aikace-aikacen wutar lantarki mai ƙarfi saboda tsarinsa mai sauƙi wanda ke ba da damar yin famfo mai inganci da kuma fitar da wutar lantarki mai yawa. Ana kuma amfani da kayan da aka yi da Yb don haɓaka aikin tsarin Er-doped.

- Nd: Ya dace da amfani iri-iri, tun daga yanke masana'antu da walda har zuwa lasers na likitanci. Ana fifita lasers na Nd:YAG musamman saboda ingancinsu, ƙarfinsu, da kuma sauƙin amfani.

Me yasa muka zaɓi Nd:YAG a matsayin hanyar samun riba a cikin laser DPSS

Laser na DPSS wani nau'in laser ne wanda ke amfani da hanyar samun ƙarfin hali (kamar Nd: YAG) wanda diode na laser na semiconductor ke turawa. Wannan fasaha tana ba da damar ƙananan lasers masu inganci waɗanda ke iya samar da haskoki masu inganci a cikin bakan da ake iya gani zuwa infrared. Don cikakken labarin, kuna iya la'akari da bincika bayanan kimiyya masu inganci ko masu bugawa don cikakken sharhi kan fasahar laser ta DPSS.

[Kayan da ke da alaƙa:Laser mai ƙarfi na yanayin diode]

Ana amfani da Nd:YAG sau da yawa azaman hanyar samun riba a cikin na'urorin laser da aka kunna ta semiconductor saboda dalilai da yawa, kamar yadda bincike daban-daban suka nuna:

1. Ingantaccen Inganci da Fitar da Wutar Lantarki: Tsarin da kwaikwayon na na'urar laser ta Nd:YAG mai famfo ta gefen diode ya nuna inganci mai yawa, tare da na'urar laser ta Nd:YAG mai famfo ta gefen diode wanda ke samar da matsakaicin ƙarfin wutar lantarki na 220 W yayin da yake riƙe da kuzari mai ɗorewa a kowace bugun jini a cikin kewayon mita mai faɗi. Wannan yana nuna babban inganci da yuwuwar samun babban ƙarfin wutar lantarki na laser ta Nd:YAG lokacin da diode ke famfo (Lera et al., 2016).
2. Sauƙin Aiki da Aminci: An nuna cewa tukwanen Nd:YAG suna aiki yadda ya kamata a tsawon tsayi daban-daban, gami da tsawon tsayi masu aminci ga ido, tare da ingantaccen aiki na gani-zuwa-gani. Wannan yana nuna sauƙin amfani da amincin Nd:YAG a matsayin hanyar samun riba a aikace-aikacen laser daban-daban (Zhang et al., 2013).
3. Tsawon Rai da Ingancin HaskeBincike kan na'urar laser mai inganci sosai, mai amfani da diode-pumped, Nd:YAG ta jaddada tsawon rayuwarsa da kuma aiki mai dorewa, tana nuna dacewar Nd:YAG ga aikace-aikacen da ke buƙatar tushen laser mai ɗorewa da aminci. Binciken ya ba da rahoton tsawaita aiki tare da fiye da harbi 4.8 x 10^9 ba tare da lalacewar gani ba, yana kiyaye ingantaccen ingancin haske (Coyle et al., 2004).
4. Inganci Mai Inganci Mai Ci gaba da Wave:Nazarin ya nuna yadda lasers na Nd:YAG ke aiki da inganci sosai (CW), wanda ke nuna ingancinsu a matsayin hanyar samun riba a tsarin laser da aka yi da diode. Wannan ya haɗa da cimma ingantaccen juyi na gani da kuma ingancin gangara, wanda hakan ke ƙara tabbatar da dacewa da Nd:YAG don aikace-aikacen laser mai inganci (Zhu et al., 2013).

Haɗin ingantaccen aiki, fitarwar wutar lantarki, sassaucin aiki, aminci, tsawon rai, da kuma ingantaccen ingancin haske ya sa Nd:YAG ya zama mafi kyawun hanyar samun riba a cikin na'urorin laser masu amfani da semiconductor don aikace-aikace iri-iri.

Nassoshi

Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009). Laser mai sauƙin amfani da Q-switched eye safety a 1525 nm tare da lu'ulu'u mai haɗin Nd:YVO4 mai yaɗuwa biyu a matsayin matsakaiciyar Raman kai. Optics Express, 17(6), 4330-4335.

Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016). Girma da halayen spectroscopic na lu'ulu'u Er:Yb:KGd(PO3)_4 a matsayin hanyar samun laser mai kyau ta 155 µm. Optical Materials Express, 6, 3518-3526.

Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023). Tsarin Er/Yb mai amfani da gwaji don amplifiers na fiber da lasers. Mujallar Ƙungiyar Optical ta Amurka 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). Kwaikwayo na bayanin martaba da aikin diode da aka buga QCW Nd:YAG Laser. Aikace-aikacen 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). Laser mai inganci mai kariya daga ido na Nd:YAG na seramiiki mai aiki a 1442.8 nm. Haruffan gani, 38(16), 3075-3077.

Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004). Inganci, abin dogaro, tsawon rai, laser Nd:YAG mai amfani da diode don yanayin sararin samaniya na tsire-tsire masu amfani da sararin samaniya. Applied Optics, 43(27), 5236-5242.

Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013). Lasers na yumbu na Nd:YAG masu inganci sosai a 946 nm. Haruffan Lissafin Lissafi na Laser, 10.

Bayanin Gaskiya:

Ta haka muke bayyana cewa an tattara wasu daga cikin hotunan da aka nuna a shafin yanar gizon mu daga Intanet da Wikipedia, da nufin haɓaka ilimi da raba bayanai. Muna girmama haƙƙin mallakar fasaha na duk masu ƙirƙira. Amfani da waɗannan hotunan ba don ribar kasuwanci ba ne.
Idan kun yi imanin cewa duk wani abun ciki da aka yi amfani da shi ya keta haƙƙin mallaka, da fatan za a tuntuɓe mu. Muna da niyyar ɗaukar matakan da suka dace, gami da cire hotuna ko samar da ingantaccen bayanin martaba, don tabbatar da bin ƙa'idodi da ƙa'idodi na mallakar fasaha. Manufarmu ita ce mu ci gaba da kasancewa da dandamali mai wadataccen abun ciki, adalci, kuma yana girmama haƙƙin mallakar fasaha na wasu.
Da fatan za a tuntuɓe mu a adireshin imel ɗin da ke ƙasa:sales@lumispot.cnMun yi alƙawarin ɗaukar mataki nan take bayan mun sami duk wani sanarwa kuma mun tabbatar da haɗin kai 100% wajen magance duk wani irin wannan matsala.

Teburin Abubuwan da ke Ciki: