Представљамо „душу“ чврстих ласера

Представљамо „душу“ чврстих ласера

Мејнстримчврсти ласерматеријали

Језгро сваког ласера ​​је радна супстанца ласера, а радна супстанца је чврсто стање...ласерје у суштини чврсто стање. Већина чврстих ласерских медија састоји се од кристалних матрица и допираних атома или јона са ласерском активношћу, док су аморфне (стаклене) матрице релативно ретке. Очекује се да ће најновији развој у технологији припреме керамике значајно проширити обим примене јефтиних и висококвалитетних ласерских материјала, који се могу направити у много већим величинама од кристалних материјала.

Основни често коришћени материјали за чврсте ласере

Рубин: Његов хемијски састав је алуминијум оксид допиран хромом (Cr:Al₂O₃). Вештачки рубини имају сличан хемијски састав као рубини драгог камења, али су веће чистоће и квалитета. Изгледају ружичасто и имају таласну дужину ласера ​​од 694,3 нанометара.

2. Неодимијумом допирани итријум алуминијум гранат (Nd:YAG): Вештачки кристал, са ласерском таласном дужином од 1064 нанометара, припада блиској инфрацрвеној светлости и потпуно је невидљив и небезбедан за очи. Nd:YAG је тренутно најшире коришћени чврсти ласерски материјал, далеко превазилазећи рубин. Главни разлог је што је његов ласерски праг нижи, а може постићи већу излазну енергију под истом улазном енергијом.

3. Неодимијумом допирани итријум ванадат (Nd:YVO₄) Често једноставно назван „ванадат“, постао је преферирани материјал за чврстофазне ласере мале до средње снаге (до неколико вати) пумпане диодама због великог попречног пресека стимулисане емисије, ниског ласерског прага и карактеристика поларизованог излаза. Радне таласне дужине су 1064 нанометара и 1340 нанометара, а након удвостручавања фреквенције, може да емитује ласере са таласним дужинама од 532 нанометара и 670 нанометара.

4. Стакло допирано неодимијумом (Nd:Glass): Коришћењем аморфног стакла као матрице, његова ласерска својства су слична онима код Nd:YAG. Његов главни недостатак је што је његова топлотна проводљивост релативно ниска, само 1/10 од оне кристала, што отежава хлађење у применама велике снаге. Међутим, његова предност лежи у чињеници да се може претворити у ласерски медијум пречника већег од једне стопе, ефикасно контролишући густину енергије, избегавајући оштећење оптичких компоненти на нивоу килоџула.пулсирајући ласер, и са релативно ниском ценом.

Други важни материјали за чврсте ласере, материјали допирани ербијумом: укључујући итријум-алуминијум гранат допиран ербијумом (Er:YAG, излазна таласна дужина 2940 нанометара) и стакло допирано ербијумом (Er:Glass, излазна таласна дужина 1540 нанометара). Материјали допирани холмијумом: укључујући итријум-алуминијум гранат допиран холмијумом (Ho:YAG), литијум-итријум флуорид допиран холмијумом (Ho:YLF) и стакло допирано холмијумом (Ho:стакло, излазна таласна дужина 2000 до 2100 нанометара). Материјали допирани тулијумом: укључујући итријум-алуминијум гранат допиран тулијумом (Tm:YAG), лутецијум-алуминијум гранат допиран тулијумом (Tm:LuAG) и литијум-итријум флуорид ко-допиран тулијумом и холмијумом (Tm,Ho:YLF, излазна таласна дужина 2000 до 2030 нанометара). Материјали допирани итербијумом: као што је калијум-гадолинијум-волфрамат допиран итербијумом (Yb:KGW, излазна таласна дужина 1025 до 1045 нанометара). Александрит (излазна таласна дужина 655 до 815 нанометара). Сафир допиран титанијумом (Ti:Сафир, излазна таласна дужина 840 до 1100 нанометара)