Katı hal lazerlerinin "ruhunu" tanıtıyoruz.

Katı hal lazerlerinin "ruhunu" tanıtıyoruz.

Ana akımkatı hal lazerimalzemeler

Herhangi bir lazerin özü, lazerin çalışma maddesidir ve katı haldeki çalışma maddesi de aynı şekilde lazerin çalışma maddesidir.lazerEsasen katı haldedir. Katı haldeki lazer ortamlarının çoğu, kristal matrislerden ve lazer aktivitesine sahip katkılı atomlardan veya iyonlardan oluşurken, amorf (cam) matrisler nispeten nadirdir. Seramik hazırlama teknolojisindeki son gelişmelerin, kristal malzemelerden çok daha büyük boyutlarda üretilebilen düşük maliyetli ve yüksek kaliteli lazer malzemelerinin uygulama alanını önemli ölçüde genişletmesi beklenmektedir.

Lazerlerde yaygın olarak kullanılan temel katı hal malzemeleri

Yakut: Kimyasal bileşimi krom katkılı alüminyum oksittir (Cr:Al₂O₃). Yapay yakutlar, mücevher kalitesindeki yakutlara benzer bir kimyasal bileşime sahiptir, ancak daha yüksek saflık ve kalitededirler. Pembe renkte görünürler ve lazer dalga boyları 694,3 nanometredir.

2. Neodimyum katkılı itriyum alüminyum garnet (Nd:YAG): Yapay kristal olup, 1064 nanometre lazer dalga boyuna sahiptir, yakın kızılötesi ışık sınıfına aittir ve tamamen görünmez ve gözler için tehlikelidir. Nd:YAG, şu anda yakuttan çok daha fazla kullanılan katı hal lazer malzemesidir. Bunun temel nedeni, lazer eşiğinin daha düşük olması ve aynı giriş enerjisi altında daha yüksek çıkış enerjisi elde edebilmesidir.

3. Neodimyum katkılı itriyum vanadat (Nd:YVO₄) Genellikle kısaca "vanadat" olarak anılan bu malzeme, geniş uyarılmış emisyon kesiti, düşük lazer eşiği ve polarize çıkış özellikleri nedeniyle düşük ila orta güç (birkaç watt'a kadar) diyot pompalamalı katı hal lazerleri için tercih edilen malzeme haline gelmiştir. Çalışma dalga boyları 1064 nanometre ve 1340 nanometredir ve frekans ikiye katlama işleminden sonra 532 nanometre ve 670 nanometre dalga boylarında lazerler üretebilir.

4. Neodimyum Katkılı Cam (Nd:Cam): Amorf camı matris olarak kullanan bu camın lazer özellikleri Nd:YAG'a benzer. En büyük dezavantajı, termal iletkenliğinin nispeten düşük olması, bir kristalinkinin yalnızca 1/10'u kadar olması ve bu nedenle yüksek güç uygulamalarında soğutulmasının zor olmasıdır. Bununla birlikte, avantajı, çapı bir fitten fazla olan lazer ortamlarına dönüştürülebilmesi, enerji yoğunluğunu etkili bir şekilde kontrol edebilmesi ve kilojoule seviyesindeki optik bileşenlere zarar gelmesini önleyebilmesidir.darbeli lazerve nispeten düşük maliyetli olması.

Diğer önemli katı hal lazer malzemeleri arasında, erbiyum katkılı malzemeler; erbiyum katkılı itriyum alüminyum garnet (Er:YAG, çıkış dalga boyu 2940 nanometre) ve erbiyum katkılı cam (Er:Glass, çıkış dalga boyu 1540 nanometre) bulunmaktadır. Holmiyum katkılı malzemeler; holmiyum katkılı itriyum alüminyum garnet (Ho:YAG), holmiyum katkılı lityum itriyum florür (Ho:YLF) ve holmiyum katkılı cam (Ho:glass, çıkış dalga boyu 2000 ila 2100 nanometre) bulunmaktadır. Tulyum katkılı malzemeler: tulyum katkılı itriyum alüminyum garnet (Tm:YAG), tulyum katkılı lutesyum alüminyum garnet (Tm:LuAG) ve tulyum-holmiyum birlikte katkılı lityum itriyum florür (Tm,Ho:YLF, çıkış dalga boyu 2000 ila 2030 nanometre) dahil. İterbiyum katkılı malzemeler: iterbiyum katkılı potasyum gadolinyum tungstat (Yb:KGW, çıkış dalga boyu 1025 ila 1045 nanometre) gibi. Aleksandrit (çıkış dalga boyu 655 ila 815 nanometre). Titanyum katkılı safir (Ti:Safir, çıkış dalga boyu 840 ila 1100 nanometre)