Orta Kızılötesi Katı Hal Lazerleri Hakkında Bilginiz Var mı?(Bölüm 2)

Orta kızılötesi katı hal lazeri3~ 5μm dalga boyuna sahip yüksek verimlilik, küçük boyut ve hafiflik avantajlarına sahiptir ve endüstride, tıbbi tedavide, askeri alanda vb. önemli uygulama değerine sahiptir. Büyük boyutlu, yüksek kaliteli orta kızılötesi lazerin geliştirilmesi Daha uzun çıkış dalga boylarına sahip kristal ve kızılötesi yüksek güçlü lazer pompa kaynakları, orta kızılötesi katı hal lazerinin gelecekteki gelişim yönlerinden biri haline geldi.

Daha sonra orta kızılötesi katı hal lazerinin üretim teknolojisinden bahsediyoruz.

(2) Holmiyum katkılı katı lazer

2μm bant tutarlı ışık kaynağı, havada nispeten yüksek bir geçirgenliğe sahiptir ve rüzgar hızı ölçümü, tutarlı Lidar, uzaktan algılama ve diğer uygulamalar için ideal bir ışık kaynağıdır.

Holmiyum iyonu katkılı kazanç ortamı doğrudan yaklaşık 2,1 µm'lik bir lazer üretebilir. Holmiyum iyonları, görünür ışık yakınında ve 1,9 µm'lik emilim zirvelerine sahiptir. Daha önceki holmiyum lazerler flaş lambasıyla pompalanıyordu ve Tm3 plus gibi ortak katkılı iyonlar, oda sıcaklığında yüksek dönüşüm verimliliği elde etmeye yardımcı olmayan hassaslaştırıcılar olarak kazanç ortamına ekleniyordu.

Şu anda ideal yol, holmiyum kristalini doğrudan pompalamak için tülyum katkılı bir lazer tarafından üretilen 1.9 µm'lik bir lazer kullanmak veya pompalama kaynağı olarak yaklaşık 1908 nm'lik bir yarı iletken lazer kullanmaktır; bu, stabil ve verimli holmiyum lazer çıkışı sağlayabilir. oda sıcaklığı.

(3) Erbiyum katkılı katı hal lazeri

Er3 plus'ın 4I 11/2 → 4I 13/2 geçişi, farklı substratlarda 2,7 ~ 3 μm bantta lazer üretebilir; bu, doğrudan ksenon lamba ve LD'nin Erbium malzemesinin yüksek doping konsantrasyonunu pompalaması ile elde edilebilir. İncelenen nispeten olgun malzemeler arasında Er: YAG, Er: YLF, Er: YSGG, Er: GSGG, Er: BYF, vb. yer alır. Son yıllarda, Er: LuO3 gibi matris malzemeleri olarak oksit lazer seramikleri üzerinde de çalışmalar yapılmıştır. , Er: Y2O3, vb.

GSGG kristalinin termal iletkenliği düşüktür, ciddi bir termal lens etkisi vardır ve orta kızılötesi lazer çıkışının yüksek tekrarlama frekansı, yüksek gücü ve yüksek ışın kalitesini elde etmek zordur; YSGG matris malzemesi, düşük tekrarlama frekanslı orta ve küçük güçlü katı hal lazeri için kullanılabilir ve fonon enerjisi düşüktür ve çoklu fonon ışınımsız geçişin etkisi küçüktür.

YAG kristal matris büyüme teknolojisi olgunlaşmıştır, katkılanması kolaydır, yüksek termal iletkenliğe, yüksek lazer hasar eşiğine ve mükemmel fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. YAG kristali ile karşılaştırıldığında, YLF kristal yapı gerilimi ve termal gerilim daha büyüktür, belirli bir termal mercek etkisi vardır ve kristal büyüme süreci zordur. Er: YAG lazerin pompalama modu esas olarak ksenon lamba pompalamaya, LD yan pompalamaya ve LD uç pompalamaya bölünmüş olup, en yüksek güç ve büyük enerji ile 2940 nm lazer üretebilmektedir.

(4) Geçiş metal elemanı krom demir katkılı katı lazer

Geçiş metali iyonları Cr2 plus, Ni2 plus, Co2 plus ve Fe2 plus, grup Ⅱ-Ⅵ yarı iletken malzemelerde, özellikle Cr2 plus:ZnSe, Cr2 plus gibi Cr2 artı iyonları ile katkılı yarı iletken kristallerde daha iyi orta kızılötesi lazer özellikleri sergiler: ZnS, oda sıcaklığında iyi floresans özelliklerine, geniş ayar aralığına ve yüksek kuantum verimliliğine sahiptir. Cr2 artı :ZnSe, yaklaşık 2200-2700 nm'lik bir dalga boyu ayar aralığına sahiptir ve Cr2 artı :ZnS kristalleri, 2100-2700 nm'lik bir çıkış aralığına sahiptir.

(5) Doğrusal olmayan teknolojiye dayalı orta kızılötesi lazer

①Fark frekanslı orta kızılötesi katı hal lazeri

Frekansları farklı iki lazer ışını doğrusal olmayan bir kristal üzerine düştüğünde, frekansı iki lazer ışınının frekansının farkı kadar olan yeni bir lazer üretilir. Diğer doğrusal olmayan süreçler gibi bu sürecin de belirli eşik koşullarına ulaşması gerekir. Fark frekansı teknolojisine dayanarak, 30 µm'ye kadar görünür aralıktaki ışık kaynakları elde edilebilir ve çoğu durumda uzak kızılötesi dalgaları elde etmek için kullanılır.

②Orta kızılötesi parametrik salınım lazeri

Doğrusal olmayan ortam optik rezonatöre yerleştirilirse, pompalanan ışık doğrusal olmayan kristalin üzerine gelir ve iki yeni düşük frekanslı ışık (sinyal ışığı ve boş ışık), pompalanan ışık, sinyal ışığı ve boş ışık birçok kez üretilir. doğrusal olmayan ortam, sinyal ışığı dalgasının ve boş ışığın kazancı rezonatördeki kayıplarından daha büyük olduğunda, rezonatörde lazer salınımı oluşur.

Bu optik parametrik osilatördür (OPO). Rezonatör aynasının kaplama tasarımı sayesinde istenilen lazer frekansı çıkışı seçilebilmektedir.

Şekilde gösterildiği gibi. ωp pompalama optik frekansıdır, ωs sinyal optik frekansıdır, ωi boş optik frekanstır ve ωp=ωs artı ωi ilişkisini karşılar.

Bir optik parametrik osilatörün rezonatörü, hem sinyal ışığına hem de boş ışığa veya frekanslardan birine rezonans edebilir. Birincisine genellikle çift rezonanslı parametrik osilatör (DRO) denir ve ikincisine genellikle tek rezonanslı optik parametrik osilatör (SRO) denir.

Kristalde yayılan üç ışık huzmesinin faz eşleştirme koşulunu karşılaması gerekir; yani, pompalanan ışık sabit bir dalga boyunda meydana gelirse, kristaldeki optik dalga boyunun kırılma indisine bağlı olarak kırılma indisindeki değişiklik. Doğrusal olmayan kristal, yeni bir faz eşleştirme koşulu elde etmek ve dalga boyu ayarını gerçekleştirmek için sinyal ışığının ve boş ışığın dalga boyunu değiştirecektir.

Açı ayarı, anizotropik kristal çift kırılması ve Açı arasındaki ilişki kullanılarak elde edilebilir veya sıcaklık ayarı, sıcaklık değiştirilerek yapılabilir. Periyodik ayarlama, periyodik polarize kristaller için kristal periyodunu değiştirerek de gerçekleştirilebilir.

Açı ayarı, anizotropik kristal çift kırılması ve Açı arasındaki ilişki kullanılarak elde edilebilir veya sıcaklık ayarı, sıcaklık değiştirilerek yapılabilir. Periyodik ayarlama, periyodik polarize kristaller için kristal periyodunu değiştirerek de gerçekleştirilebilir.

Doğrusal olmayan kristaller, orta kızılötesi parametrik salınım lazerlerinin temel bileşenleridir. Yaygın orta kızılötesi doğrusal olmayan kristaller arasında KTP, KTA, ZnGeP2 (ZGP), AgGaS2, LiNbO3 (LN), LiTaO3 (LT), PPLN, PPLT, PPKTP, PPKTA bulunur. PPLN, PPLT, PPKTP ve PPKTA, dönem polarize kristallere aittir ve yüksek dönüşüm verimliliğine sahiptir. PPLN ve PPLT'ye MgO eklemek kristallerin hasar eşiğini iyileştirebilir.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyat ve en iyi hizmeti sunma hedefimizin takipçisi olacağız.