Ipinakikilala ang "Kaluluwa" ng mga solid-state laser

Ipinakikilala ang "Kaluluwa" ng mga solid-state laser

Pangunahing agossolidong-estado na lasermga materyales

Ang ubod ng anumang laser ay ang gumaganang sangkap ng laser, at ang gumaganang sangkap ng isang solid-statelaseray mahalagang solid. Karamihan sa mga solid-state laser media ay binubuo ng mga crystal matrices at doped atoms o ions na may laser activity, habang ang mga amorphous (glass) matrices ay medyo bihira. Ang pinakabagong pag-unlad sa teknolohiya ng paghahanda ng ceramic ay inaasahang magpapalawak nang malaki sa saklaw ng aplikasyon ng mga murang at de-kalidad na materyales ng laser, na maaaring gawin sa mas malaking sukat kaysa sa mga materyales na kristal.

Mga pangunahing karaniwang ginagamit na solid-state laser materials

Ruby: Ang kemikal na komposisyon nito ay chromium-doped aluminum oxide (Cr:Al₂O₃). Ang mga artipisyal na rubi ay may katulad na kemikal na komposisyon sa mga rubi na may kalidad na hiyas, ngunit ang mga ito ay may mas mataas na kadalisayan at kalidad. Lumilitaw ang mga ito na kulay rosas at may laser wavelength na 694.3 nanometer.

2. Neodymium-doped yttrium aluminum garnet (Nd:YAG): Artipisyal na kristal, na may laser wavelength na 1064 nanometer, kabilang ito sa near-infrared na liwanag at ganap na hindi nakikita at hindi ligtas para sa mga mata. Ang Nd:YAG sa kasalukuyan ay ang pinakamalawak na ginagamit na solid-state laser material, na higit na lumalagpas sa ruby. Ang pangunahing dahilan ay mas mababa ang laser threshold nito, at maaari itong makamit ang mas mataas na output energy sa ilalim ng parehong input energy.

3. Neodymium-doped yttrium vanadate (Nd:YVO₄) Madalas na tinutukoy lamang bilang "vanadate", ito ay naging ginustong materyal para sa mababa hanggang katamtamang lakas (hanggang ilang watts) na diode-pumped solid-state lasers dahil sa malaking stimulated emission cross-section, mababang laser threshold at polarized output characteristics nito. Ang mga operating wavelength ay 1064 nanometer at 1340 nanometer, at pagkatapos ng frequency doubling, maaari itong mag-output ng mga laser na may wavelength na 532 nanometer at 670 nanometer.

4. Salamin na may Neodymium doping (Nd:Glass): Gamit ang amorphous glass bilang matrix, ang mga katangian nito sa laser ay katulad ng sa Nd:YAG. Ang pangunahing disbentaha nito ay ang thermal conductivity nito ay medyo mababa, 1/10 lamang ng sa isang kristal, na nagpapahirap sa pagpapalamig sa mga high-power na aplikasyon. Gayunpaman, ang bentahe nito ay ang katotohanan na maaari itong gawing laser media na may diyametrong higit sa isang talampakan, epektibong kinokontrol ang energy density, at iniiwasan ang pinsala sa mga optical component sa antas ng kilojoule.pulsed laser, at may medyo mababang gastos.

Iba pang mahahalagang solid-state laser materials, mga materyales na may erbium-doped: kabilang ang erbium-doped yttrium aluminum garnet (Er:YAG, output wavelength 2940 nanometers) at erbium-doped Glass (Er:Glass, output wavelength 1540 nanometers). Mga materyales na may holmium-doped: kabilang ang holmium-doped yttrium aluminum garnet (Ho:YAG), holmium-doped lithium yttrium fluoride (Ho:YLF), at holmium-doped Glass (Ho: glass, output wavelength 2000 hanggang 2100 nanometers). Mga materyales na may thulium-doped: kabilang ang thulium-doped yttrium aluminum garnet (Tm:YAG), thulium-doped lutetium aluminum garnet (Tm:LuAG), at thulium-holmium-co-doped lithium yttrium fluoride (Tm,Ho:YLF, output wavelength 2000 hanggang 2030 nanometers). Mga materyales na may ytterbium doped: tulad ng ytterbium-doped potassium gadolinium tungstate (Yb:KGW, output wavelength 1025 hanggang 1045 nanometer). Alexandrite (output wavelength 655 hanggang 815 nanometer). Titanium-doped Sapphire (Ti:Sapphire, output wavelength 840 hanggang 1100 nanometer)