Představujeme „duši“ pevnolátkových laserů

Představujeme „duši“ pevnolátkových laserů

Mainstreampevnolátkový lasermateriály

Jádrem každého laseru je laserová pracovní látka a pracovní látka je z pevné fáze.laserje v podstatě pevná látka. Většina laserových médií v pevné fázi se skládá z krystalových matric a dopovaných atomů nebo iontů s laserovou aktivitou, zatímco amorfní (skleněné) matrice jsou relativně vzácné. Očekává se, že nejnovější vývoj v technologii přípravy keramiky výrazně rozšíří oblast použití levných a vysoce kvalitních laserových materiálů, které lze vyrobit ve velikosti mnohem větší než krystalové materiály.

Základní běžně používané materiály pro lasery v pevné fázi

Rubín: Jeho chemické složení je chromem dopovaný oxid hlinitý (Cr:Al₂O₃). Umělé rubíny mají podobné chemické složení jako rubíny drahokamové kvality, ale jsou vyšší čistoty a kvality. Vypadají růžově a jejich vlnová délka laseru je 694,3 nanometrů.

2. Neodymem dopovaný yttrium-hlinitý granát (Nd:YAG): Umělý krystal s vlnovou délkou laseru 1064 nanometrů, patřící do blízké infračervené oblasti záření, je zcela neviditelný a nebezpečný pro oči. Nd:YAG je v současnosti nejrozšířenějším laserovým materiálem v pevné fázi, daleko převyšuje rubín. Hlavním důvodem je jeho nižší laserový práh a při stejné vstupní energii může dosáhnout vyšší výstupní energie.

3. Neodymem dopovaný yttritový vanadičnan (Nd:YVO₄) Často jednoduše označovaný jako „vanadičnan“ se stal preferovaným materiálem pro nízko až střední výkon (až několik wattů) diodově buzené lasery v pevné fázi díky svému velkému průřezu stimulované emise, nízkému prahu laserového záření a polarizačním výstupním charakteristikám. Provozní vlnové délky jsou 1064 nanometrů a 1340 nanometrů a po zdvojnásobení frekvence může produkovat lasery s vlnovými délkami 532 nanometrů a 670 nanometrů.

4. Neodymem dopované sklo (Nd:Glass): Použití amorfního skla jako matrice má podobné laserové vlastnosti jako Nd:YAG. Jeho hlavní nevýhodou je relativně nízká tepelná vodivost, pouze 1/10 tepelné vodivosti krystalu, což ztěžuje jeho chlazení ve vysoce výkonných aplikacích. Jeho výhodou však je, že jej lze použít k výrobě laserových médií o průměru přesahujícím 30 cm, čímž se efektivně řídí hustota energie a zabraňuje poškození optických součástek na úrovni kilojoulů.pulzní lasera s relativně nízkými náklady.

Další důležité materiály pro lasery v pevné fázi, materiály dopované erbiem: včetně erbiem dopovaného yttrium-hlinitého granátu (Er:YAG, výstupní vlnová délka 2940 nanometrů) a erbiem dopovaného skla (Er:Glass, výstupní vlnová délka 1540 nanometrů). Materiály dopované holmiem: včetně holmiem dopovaného yttrium-hlinitého granátu (Ho:YAG), holmiem dopovaného fluoridu lithného a yttria (Ho:YLF) a holmiem dopovaného skla (Ho:sklo, výstupní vlnová délka 2000 až 2100 nanometrů). Materiály dopované thuliem: včetně thuliem dopovaného yttrium-hlinitého granátu (Tm:YAG), thuliem dopovaného lutecium-hlinitého granátu (Tm:LuAG) a thuliem a holmiem ko-dopovaného fluoridu lithného a yttria (Tm,Ho:YLF, výstupní vlnová délka 2000 až 2030 nanometrů). Materiály dopované yterbiem: například wolframan draselný-gadoliniový dopovaný yterbiem (Yb:KGW, výstupní vlnová délka 1025 až 1045 nanometrů). Alexandrit (výstupní vlnová délka 655 až 815 nanometrů). Safír dopovaný titanem (Ti:Safír, výstupní vlnová délka 840 až 1100 nanometrů).