Катуу абалдагы лазерлердин "жанын" тааныштыруу

Катуу абалдагы лазерлердин "жанын" тааныштыруу

Негизги агымкатуу абалдагы лазерматериалдар

Ар кандай лазердин өзөгүн лазердик жумушчу зат, ал эми жумушчу затты катуу абал түзөт.лазернегизинен катуу абалдагы лазердик чөйрөлөрдүн көпчүлүгү кристаллдык матрицалардан жана лазердик активдүүлүккө ээ легирленген атомдордон же иондордон турат, ал эми аморфтук (айнек) матрицалар салыштырмалуу сейрек кездешет. Керамикалык даярдоо технологиясындагы акыркы жетишкендиктер кристаллдык материалдарга караганда алда канча чоң өлчөмдө жасалышы мүмкүн болгон арзан жана жогорку сапаттагы лазердик материалдардын колдонуу чөйрөсүн бир кыйла кеңейтет деп күтүлүүдө.

Көп колдонулган негизги катуу абалдагы лазердик материалдар

Рубин: Анын химиялык курамы хром менен легирленген алюминий кычкылы (Cr:Al₂O₃). Жасалма рубиндердин химиялык курамы асыл таш сапатындагы рубиндерге окшош, бирок алардын тазалыгы жана сапаты жогору. Алар кызгылт түстө көрүнөт жана лазердик толкун узундугу 694,3 нанометрди түзөт.

2. Неодим менен легирленген иттрий алюминий гранаты (Nd:YAG): Жасалма кристалл, 1064 нанометрдик лазердик толкун узундугу менен, ал жакын инфракызыл жарыкка кирет жана көз үчүн таптакыр көрүнбөйт жана кооптуу. Nd:YAG учурда эң кеңири колдонулган катуу абалдагы лазердик материал болуп саналат, ал рубинден алда канча ашып түшөт. Негизги себеби, анын лазердик босогосу төмөн жана ошол эле киргизүү энергиясы астында жогорку чыгуу энергиясына жете алат.

3. Неодим менен легирленген иттрий ванадаты (Nd:YVO₄) Көбүнчө жөн гана "ванадат" деп аталат, ал чоң стимулдаштырылган эмиссиялык кесилиши, лазердин төмөнкү босогосу жана поляризацияланган чыгуу мүнөздөмөлөрүнөн улам төмөнкү жана орто кубаттуулуктагы (бир нече ваттка чейин) диод менен сордурулган катуу абалдагы лазерлер үчүн артыкчылыктуу материал болуп калды. Иштөөчү толкун узундуктары 1064 нанометр жана 1340 нанометрди түзөт, ал эми жыштыкты эки эсе көбөйткөндөн кийин, ал 532 нанометр жана 670 нанометр толкун узундуктары бар лазерлерди чыгара алат.

4. Неодим менен легирленген айнек (Nd:Glass): Аморфтук айнек матрица катары колдонулганда, анын лазердик касиеттери Nd:YAG касиеттерине окшош. Анын негизги кемчилиги - жылуулук өткөрүмдүүлүгү салыштырмалуу төмөн, кристаллдыкынын 1/10 бөлүгүн гана түзөт, бул жогорку кубаттуулуктагы колдонмолордо муздатууну кыйындатат. Бирок, анын артыкчылыгы - аны диаметри бир футтан ашкан лазердик чөйрөгө айландырууга болот, бул энергия тыгыздыгын натыйжалуу көзөмөлдөйт жана килоджоуль деңгээлиндеги оптикалык компоненттердин бузулушунан сактайт.импульстук лазер, жана салыштырмалуу төмөн баага ээ.

Башка маанилүү катуу абалдагы лазердик материалдар, эрбий менен легирленген материалдар: анын ичинде эрбий менен легирленген иттрий алюминий гранаты (Er:YAG, чыгыш толкун узундугу 2940 нанометр) жана эрбий менен легирленген айнек (Er:Glass, чыгыш толкун узундугу 1540 нанометр). Гольмий менен легирленген материалдар: анын ичинде гольмий менен легирленген иттрий алюминий гранаты (Ho:YAG), гольмий менен легирленген литий иттрий фториди (Ho:YLF) жана гольмий менен легирленген айнек (Ho: айнек, чыгыш толкун узундугу 2000ден 2100 нанометрге чейин). Тулий менен легирленген материалдар: тулий менен легирленген иттрий алюминий гранатын (Tm:YAG), тулий менен легирленген лютетий алюминий гранатын (Tm:LuAG) жана тулий-голмий менен легирленген литий иттрий фторидин (Tm,Ho:YLF, чыгуучу толкун узундугу 2000ден 2030 нанометрге чейин). Иттербий менен легирленген материалдар: мисалы, иттербий менен легирленген калий гадолиний вольфрамы (Yb:KGW, чыгуучу толкун узундугу 1025тен 1045 нанометрге чейин). Александрит (655тен 815 нанометрге чейин). Титан менен легирленген сапфир (Ti:Sapphire, чыгуучу толкун узундугу 840тан 1100 нанометрге чейин)