Katı hal bir lazer nedir

Katı hal bir lazerbir lazerbu kullanır katı hal bir lazerçalışma maddesi olarak malzeme. Çalışma ortamı, kristalde veya camda matris materyali olarak az miktarda aktif iyon ile düzgün bir şekilde katlanır. Katı hal lazerler küçük boyutlu, uygun kullanım ve yüksek çıkış gücü özelliklerine sahiptir. Katı durumlu lazer genellikle 100 watttan fazla sürekli bir güce sahiptir ve nabız zirvesi gücü 10W kadar yüksek olabilir. Bununla birlikte, çalışma ortamının karmaşık hazırlığı nedeniyle, fiyat nispeten yüksektir.

Katı hal lazerinin çalışma maddesi

Katı hal lazerinin çalışma maddesi, konakçı malzeme olarak optik olarak saydam kristal veya camdan oluşur, aktif iyonlarla veya diğer aktif maddelerle katlanır. Bu çalışma maddesi genellikle iyi fiziksel-kimyasal özelliklere, dar floresans spektral çizgileri, güçlü ve geniş emme bantları ve yüksek floresan kuantum verimliliğine sahiptir. Cam lazer çalışma maddeleri, yüksek enerji veya yüksek tepe güç lazerlerinde kullanılabilen tek tip büyük boyutlu malzemelere kolayca yapılır. Bununla birlikte, floresan spektrumu geniştir ve termal performansı düşüktür, bu nedenle yüksek ortalama güç altında çalışmak için uygun değildir. Ortak neodimyon gözlükleri silikat, fosfat ve florofosfat gözlükleridir. Kristal lazer çalışma malzemeleri genellikle iyi termal ve mekanik özelliklere sahiptir ve dar floresan spektral çizgiler vardır, ancak yüksek kaliteli büyük ölçekli malzemeler elde etmek için kristal büyüme teknolojisi karmaşıktır. 1960'lı yıllardan bu yana, çeşitli nadir toprak metalleri veya geçiş metal iyonlarına katılan 300'den fazla oksit ve florifler lazer salınımına ulaşmıştır.

Katı hal lazerin teşvik kaynağı

Katı durum lazerleri uyarma kaynağı olarak ışık kullanır. Yaygın olarak kullanılan darbe uyarma kaynakları, Xenon şarjlı flaş lambalarıdır; Sürekli uyarma kaynakları arasında Krypton ark lambaları, iyot tungsten lambaları, potasyum rubidyum lambaları vb. İçerir. Küçük uzun ömürlü lazerlerde, yarı iletken ışık yayan diyotlar veya güneş ışığı uyarma kaynakları olarak kullanılabilir. Bazı yeni katı hal lazerler ayrıca lazer uyarma kullanır. Işık kaynağının emisyon spektrumunun sadece bir kısmı çalışma maddesi tarafından emilir ve diğer kayıplar eklenir, katı hal lazerlerin enerji dönüşüm verimliliği, genellikle birkaç binde ve yüzde birkaçı arasında yüksek değildir.

Katı hal lazerinin özellikleri

Katı durum lazerler, yüksek enerjili ve yüksek güçlü tutarlı ışık kaynakları olarak kullanılabilir. Ruby pulse lazerinin çıkış enerjisi kilojoule seviyesine ulaşabilir. Q-anahtarlı ve çok aşamalı amplifiye neodim cam lazer sistemi, 10 watt'lık maksimum darbe gücüne sahiptir. YTtrium alüminyum garnet CW lazerinin çıkış gücü yüzlerce watt ulaşabilir ve çok seviye seri bağlantısı kilovatlara ulaşabilir. Aynı zamanda, katı hal lazerler, nanosaniyede yüzlerce nanosaniyede kısa darbeler elde etmek için Q-anahtarlama teknolojisini (elektro-optik modülasyon) kullanır ve mod kilitleme teknolojisi, picosecond'taki yüzlerce picoseconds'a ultrashort darbeleri alabilir. Ek olarak, çalışma malzemesinin optik inomojenliği ve diğer nedenlerden dolayı, genel katı hal lazerinin çıktısı çok modludur. Çalışma materyali iyi optik homojenliği olan seçilirse ve dikkatlice tasarlanmış rezonatör gibi teknik önlemler alınırsa, difraksiyon sınırına yakın kiriş ayrılma açısına sahip temel enine mod lazeri elde edilebilir ve tek uzunlamasına mod lazer de elde edilebilir .

Katı hal lazerinin uygulamaları

Katı durum lazerleri, askeri, işleme, tıbbi ve bilimsel araştırmalarda çok çeşitli kullanım alanlarına sahiptir. Yaygın olarak değişen, izleme, rehberlik, delme, kesme ve kaynak, yarı iletken malzeme tavlama, elektronik cihaz mikro zamanlama, atmosferik algılama, spektroskopi araştırması, cerrahi ve oftalmik cerrahi, plazma teşhis, darbeli holografi ve lazer füzyonunda kullanılır. . Katı hal lazerler ayrıca ayarlanabilir boya lazerleri için uyarma kaynakları olarak da kullanılır. Katı hal lazerlerinin gelişme eğilimi, yeni dalga boyları arayışı ve ayarlanabilir çalışma dalga boylarına sahip yeni çalışma materyalleri, lazer dönüşüm verimliliğini artıran, çıkış gücünü artıran, ışın kalitesini artıran, darbe genişliğini iyileştirme, darbe genişliğini iyileştirme, ve iyileştirme) Güvenilirlik ve güvenilirlik. Çalışma ömrünü uzatın vb.