Pristatome kietojo kūno lazerių „sielą“

Pristatome kietojo kūno lazerių „sielą“

Pagrindinė srovėkietojo kūno lazerismedžiagos

Bet kurio lazerio šerdis yra lazerio darbinė medžiaga, o kietojo kūno darbinė medžiagalazerisiš esmės yra kieta. Dauguma kietojo kūno lazerinių terpių sudarytos iš kristalinių matricų ir legiruotų atomų arba jonų, turinčių lazerinį aktyvumą, o amorfinės (stiklo) matricos yra gana retos. Tikimasi, kad naujausi keramikos paruošimo technologijos pasiekimai žymiai išplės nebrangių ir aukštos kokybės lazerinių medžiagų, kurias galima pagaminti daug didesniais dydžiais nei kristalines medžiagas, taikymo sritį.

Pagrindinės dažniausiai naudojamos kietojo kūno lazerių medžiagos

Rubinas: Jo cheminė sudėtis yra chromu legiruotas aliuminio oksidas (Cr:Al₂O₃). Dirbtinių rubinų cheminė sudėtis panaši į brangakmenių kokybės rubinų, tačiau jie yra grynesnio ir kokybiškesnio. Jie atrodo rausvos spalvos, o lazerio bangos ilgis yra 694,3 nanometro.

2. Neodimiu legiruotas itrio aliuminio granatas (Nd:YAG): dirbtinis kristalas, kurio lazerio bangos ilgis yra 1064 nanometrai, priklauso artimojo infraraudonojo spektro spinduliams, yra visiškai nematomas ir nesaugus akims. Nd:YAG šiuo metu yra plačiausiai naudojama kietojo kūno lazerio medžiaga, gerokai lenkianti rubiną. Pagrindinė priežastis yra ta, kad jo lazerio slenkstis yra žemesnis ir jis gali pasiekti didesnę išėjimo energiją esant tai pačiai įvesties energijai.

3. Neodimiu legiruotas itrio vanadatas (Nd:YVO₄). Dažnai vadinamas tiesiog „vanadatu“, jis tapo pageidaujama medžiaga mažos ir vidutinės galios (iki kelių vatų) diodiniu kaupinimu varomiems kietojo kūno lazeriams dėl didelio stimuliuojamos emisijos skerspjūvio, žemo lazerio slenksčio ir poliarizuotų išėjimo charakteristikų. Darbiniai bangos ilgiai yra 1064 nanometrai ir 1340 nanometrų, o padvigubinus dažnį, jis gali generuoti 532 nanometrų ir 670 nanometrų bangos ilgio lazerius.

4. Neodimiu legiruotas stiklas (Nd:Glass): naudojant amorfinį stiklą kaip matricą, jo lazerinės savybės yra panašios į Nd:YAG. Pagrindinis trūkumas yra tas, kad jo šilumos laidumas yra santykinai mažas, tik 1/10 kristalo šilumos laidumo, todėl jį sunku aušinti didelės galios taikymuose. Tačiau jo privalumas yra tas, kad jį galima pagaminti į lazerinę terpę, kurios skersmuo viršija 30 cm, efektyviai kontroliuojant energijos tankį ir išvengiant optinių komponentų pažeidimų kilodžaulių lygmeniu.impulsinis lazeris, ir turint santykinai mažą kainą.

Kitos svarbios kietojo kūno lazerių medžiagos, erbiu legiruotos medžiagos: įskaitant erbiu legiruotą itrio aliuminio granatą (Er:YAG, išėjimo bangos ilgis 2940 nanometrų) ir erbiu legiruotą stiklą (Er:Glass, išėjimo bangos ilgis 1540 nanometrų). Holmiu legiruotos medžiagos: įskaitant holmiu legiruotą itrio aliuminio granatą (Ho:YAG), holmiu legiruotą ličio itrio fluoridą (Ho:YLF) ir holmiu legiruotą stiklą (Ho:stiklas, išėjimo bangos ilgis 2000–2100 nanometrų). Tuliu legiruotos medžiagos: įskaitant tuliu legiruotą itrio aliuminio granatą (Tm:YAG), tuliu legiruotą liutecio aliuminio granatą (Tm:LuAG) ir tuliu bei holmiu legiruotą ličio itrio fluoridą (Tm,Ho:YLF, išėjimo bangos ilgis 2000–2030 nanometrų). Iterbiu legiruotos medžiagos: tokios kaip iterbiu legiruotas kalio gadolinio volframatas (Yb:KGW, išėjimo bangos ilgis 1025–1045 nanometrai). Aleksandritas (išėjimo bangos ilgis 655–815 nanometrų). Titanu legiruotas safyras (Ti:Sapphire, išėjimo bangos ilgis 840–1100 nanometrų).