Tahkiselaserite "hinge" tutvustus

Tahkiselaserite "hinge" tutvustus

Peavoolutahkislasermaterjalid

Mis tahes laseri südamik on laseri tööaine ja tahkiskeha tööainelaseron sisuliselt tahke. Enamik tahkislaserkeskkondi koosneb kristallmaatriksitest ja legeeritud aatomitest või ioonidest, millel on laseraktiivsus, samas kui amorfsed (klaas) maatriksid on suhteliselt haruldased. Keraamika ettevalmistustehnoloogia uusim areng peaks oluliselt laiendama odavate ja kvaliteetsete lasermaterjalide rakendusala, mida saab valmistada palju suuremates mõõtmetes kui kristallmaterjale.

Tavaliselt kasutatavad tahkislasermaterjalid

Rubiin: Selle keemiline koostis on kroomiga legeeritud alumiiniumoksiid (Cr:Al₂O₃). Kunstlikel rubiinidel on sarnane keemiline koostis vääriskivikvaliteediga rubiinidega, kuid nad on kõrgema puhtusastme ja kvaliteediga. Nad on roosad ja nende laserkiirguse lainepikkus on 694,3 nanomeetrit.

2. Neodüümiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaat (Nd:YAG): tehiskristall, mille laseri lainepikkus on 1064 nanomeetrit, kuulub lähiinfrapunakiirguse hulka ning on täiesti nähtamatu ja silmadele ohtlik. Nd:YAG on praegu kõige laialdasemalt kasutatav tahkislasermaterjal, ületades kaugelt rubiini. Peamine põhjus on madalam laserlävi ja sama sisendenergia juures suurem väljundenergia.

3. Neodüümiga legeeritud ütriumvanadaat (Nd:YVO₄). Tihti lihtsalt „vanadaadiks“ nimetatud materjalist on saanud eelistatud materjal väikese ja keskmise võimsusega (kuni mitu vatti) dioodpumbaga tahkislaserites tänu oma suurele stimuleeritud emissiooni ristlõikele, madalale laseri lävele ja polariseeritud väljundkarakteristikutele. Töölainepikkused on 1064 nanomeetrit ja 1340 nanomeetrit ning pärast sageduse kahekordistamist suudab see väljastada lasereid lainepikkustega 532 nanomeetrit ja 670 nanomeetrit.

4. Neodüümiga legeeritud klaas (Nd:Glass): Kasutades maatriksina amorfset klaasi, on selle laseromadused sarnased Nd:YAG-i omadustega. Selle peamine puudus on suhteliselt madal soojusjuhtivus, vaid 1/10 kristalli omast, mistõttu on seda raske suure võimsusega rakendustes jahutada. Selle eeliseks on aga see, et seda saab valmistada laserkandjaks, mille läbimõõt on üle ühe jala, kontrollides tõhusalt energiatihedust ja vältides optiliste komponentide kahjustamist kilodžauli tasemel.impulsslaserja suhteliselt madalate kuludega.

Muud olulised tahkislasermaterjalid, erbiumiga legeeritud materjalid: sh erbiumiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaat (Er:YAG, väljundlainepikkus 2940 nanomeetrit) ja erbiumiga legeeritud klaas (Er:Glass, väljundlainepikkus 1540 nanomeetrit). Holmiumiga legeeritud materjalid: sh holmiumiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaat (Ho:YAG), holmiumiga legeeritud liitiumütriumfluoriid (Ho:YLF) ja holmiumiga legeeritud klaas (Ho:klaas, väljundlainepikkus 2000 kuni 2100 nanomeetrit). Tuuliumiga legeeritud materjalid: sh tuuliumiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaat (Tm:YAG), tuuliumiga legeeritud luteetsiumalumiiniumgranaat (Tm:LuAG) ja tuuliumi-holmiumiga kaaslegeeritud liitiumütriumfluoriid (Tm,Ho:YLF, väljundlainepikkus 2000 kuni 2030 nanomeetrit). Ütterbiumiga legeeritud materjalid: näiteks ütterbiumiga legeeritud kaaliumgadoliiniumvolframaat (Yb:KGW, väljundlainepikkus 1025 kuni 1045 nanomeetrit). Aleksandriit (väljundlainepikkus 655 kuni 815 nanomeetrit). Titaaniga legeeritud safiir (Ti:Sapphire, väljundlainepikkus 840 kuni 1100 nanomeetrit).