589nm lazerin prensibi ve uygulaması

589nm sarı lazerler589 nm dalga boyu optogenetik, sodyum lazer işaretleri, sıcaklık ve rüzgar lazer radarları, lazer raman, dinamik nükleer polarizasyon, kentsel peyzaj, ulusal savunma, ulusal savunma ve askeri alanlarda kullanılabilir ., yüksek kirişli, yüksek verimli ve darbeli hatta olan sarı lazerlerin elde edilmesi, yüksek büzülme, yüksek verimlilik, yüksek verimli ve darbeli bir şekilde kullanılabilir.

589nm lazerin fiziksel ilkeleri

1. Sodyum D hattı ile 589nm dalga boyu arasındaki ilişki

589nm lazerin çekirdek fiziksel temeli, sodyum atomlarının enerji seviyesi geçişidir . sodyum atomlarının dış elektronları (3s → 3p), texcited, yani sodyum d çizgileri iki karakteristik spektral çizgi üretecektir:

D₁ Hat: 589.6nm (3p¹p₁/₂ → 3s¹s₁/₂)

D₂ Hat: 589.0NM (3p¹p₃/₂ → 3s¹/₂)

Bu iki spektral çizgi çok yakın olduğundan (sadece 0 . 6nm fark), genellikle toplu olarak 589nm sarı ışık olarak anılırlar.

2. lazer üretimi için temel koşullar

Kararlı 589nm lazer üretmek için üç lazer elemanı karşılanmalıdır:

Uyarılmış Emisyon: Kazanç ortamındaki sodyum atomları veya elektronlar (ND: YAG gibi) harici pompalama (ışık veya akım gibi) yoluyla yüksek enerji seviyelerine atlamak için yapılır .

Parçacık İnversiyonu: Yüksek enerjili seviyeli parçacıkların sayısı, belirli bir dalga boyu .

Rezonant Boşluk: 589nm yakınlarındaki modları tarayan ve geliştiren ve geliştiren reflektörlerden (DPSS lazer veya boya lazeri gibi) oluşan bir optik geri besleme sistemi .

3. frekans dönüşüm teknolojisi (doğrusal olmayan optik yöntem)

Doğrudan 589nm lazer üretmek zor olduğundan, doğrusal olmayan frekans dönüşüm teknolojisi genellikle kullanılır:

ND: YAG lazer 1064nm temel frekans ışığı yayar .

Frekans ikiye katlanması (SHG): Doğrusal olmayan kristaller (LBO gibi) yoluyla 532nm'ye (ikinci harmonik) dönüştürüldü .

Raman Shift: 532nm ışık frekansını 589nm'ye kaydırmak için Raman ortamını (yüksek basınçlı hidrojen veya katı kristaller gibi) kullanın .

589nm lazerin teknik gerçekleştirilmesi

Şu anda, 589nm lazer esas olarak her biri kendi avantajları ve dezavantajları olan aşağıdaki üç teknik çözüm tarafından gerçekleştirilmektedir:

(1) Katı hal lazer (ND: YAG + doğrusal olmayan frekans dönüşümü)

Prensip:
İlk olarak, ND: YAG lazeri 1064nm temel frekans ışığı üretir .

532nm yeşil ışığa bir frekans ikiye katlanan kristal (LBO, BBO gibi) ile dönüştürülür .

Daha sonra 532nm'yi 589nm'ye dönüştürmek için Raman frekans kayması (yüksek basınçlı hidrojen hücresi veya katı hal Raman kristali gibi) kullanın .

Avantajları:

Yüksek güç (onlarca watt'a kadar), iyi stabilite, sodyum kılavuz yıldızları gibi yüksek güç uygulamaları için uygun .

Teknoloji olgundur ve gözlemevlerinde (Keck ve VLT teleskopları gibi) yaygın olarak kullanılır .

Dezavantajlar:

Sistem karmaşıktır ve hassas sıcaklık kontrolü ve optik hizalama gerektirir .

Raman frekans vardiyası verimliliği düşüktür (genellikle<50%) and the energy loss is large.

(2) Boya lazeri (589nm'ye ayarlanabilir)

Prensip:

Kazanç ortamı olarak organik boya (rhodamin 6g gibi) ve ızgara ayarlama yoluyla 589nm çıkış .

Avantajları:

Dalga boyu sürekli olarak ayarlanabilir, laboratuvar spektral araştırması için uygun .

Sodyum D çizgisine (589 . 0/589.6nm) doğru bir şekilde eşleşebilir.

Dezavantajlar:

Boyanın bozulması kolaydır ve düzenli olarak değiştirilmesi gerekir ve bakım maliyeti yüksektir .

Çıkış gücü düşüktür (genellikle<1W), and the stability is greatly affected by the pump source.

(3) Yarı iletken lazer (doğrudan emisyon veya harici boşluk geribildirimi)

Prensip:

589nm dalga boyunu kilitlemek için hacim Bragg Izgarası (VBG) ile birlikte özel olarak tasarlanmış yarı iletken kazanç çipleri (GainP/algainp gibi) kullanın .

Avantajları:

Küçük boyut, yüksek verimlilik, taşınabilir uygulamalar için uygun (tıbbi ekipman gibi) .

Karmaşık frekans dönüşümü gerekmez ve güç tüketimi düşüktür .

Dezavantajlar:

Dalga boyu sıcaklıktan kolayca etkilenir ve aktif frekans stabilizasyonu gerektirir (doygunluk emilim spektroskopisi teknolojisi gibi) .

Tek bir tüpün gücü sınırlıdır (genellikle<500mW), and high power requires multiple tubes to be combined.

589nm lazer uygulama alanları

1. uyarlanabilir optik ve astronomik gözlem

(1) Sodyum Kılavuz Yıldızı (LGS)

Prensip:

589nm lazer sodyum atomik tabakasını (orta atmosfer) heyecanlandırır 90-100} Km Yüzeyinin üstünde yapay kılavuz yıldızlar üretmek için .

İşlev:

Atmosferik türbülansın etkisini dengelemek için büyük yer tabanlı teleskoplar (Keck ve VLT gibi) için gerçek zamanlı dalga ön düzeltmesi sağlayın .

Gözlem çözünürlüğünü önemli ölçüde iyileştirin (kırınım sınırına yakın) .

Avantajları:

Doğal rehber yıldızlarla karşılaştırıldığında, sodyum rehber yıldızları talep üzerine üretilebilir ve esnek pozisyonlara sahiptir .

Parlak yıldızları olmayan gözlem alanları için geçerlidir (Samanyolu'nun karanlık alanları gibi) .

(2) Genişletilmiş uygulamalar

Çok Lazer Kılavuz Yıldız Sistemi: Birden fazla 589nm lazer, daha geniş görüş alanını düzeltmek için birlikte çalışır .

Uzay Enkaz İzleme: Sodyum Katmanı Yansıyan Lazer Düşük Dünya Yörüngesinde Enkazın İzlenmesine Yardımcı Olur .

2. biyomedikal uygulamalar

(1) Fotodinamik Terapi (PDT)

Prensip:
589nm, hemoglobin gibi biyolojik moleküller tarafından seçici olarak emilebilir ve vasküler hastalıkların hedefli tedavisi için kullanılır .

Dava:

Port şarap lekeleri: Lazer epidermise nüfuz eder ve hemoglobin tarafından emilir, anormal kan damarlarını yok eder .

Maküler dejenerasyon: Retina hastalıklarının yardımcı tedavisi .

(2) floresan görüntüleme

Sodyum iyonu etiketleme:

589nm, hücresel sodyum iyon dinamiklerini (nöronal elektriksel aktivite gibi) incelemek için sodyum iyonu floresan problarını uyarır .

Avantajları:

İn vivo uzun süreli gözlem için uygun düşük fototoksisite .

3. araştırma ve endüstri

(1) Soğuk Atom Fiziği ve Bose-Einstein Yoğuşması (BEC)

İşlev:

589nm lazer, μk seviyesi . ultra düşük sıcaklıkları elde etmek için sodyum atom lazer soğutma (Doppler soğutma) için kullanılır.

BEC'nin hazırlanmasında önemli bir adımdır (kuantum durumu maddesi) .

Vaka:

MIT ve Harvard gibi laboratuvarlar, süper vakti ve kuantum simülasyonunu incelemek için 589nm lazer kullanıyor .

(2) Hassas ölçüm

Spektral Kalibrasyon:

Spektrometreleri kalibre etmek için standart dalga boyu olarak kullanılır (astronomik spektrometreler gibi) .

Yerçekimi Dalga Tespiti:

İnterferometrelerin (LIGO gibi) optik yolda hata ayıklamasına yardımcı olur .

4. Diğer uygulamalar

(1) Lazer ekranı ve aydınlatma

Sodyum lambası değişimi:

589nm lazerlerin yüksek tek renkli, yüksek renk oluşturma aydınlatması veya ART projeksiyonu için kullanılabilir .

Lazer Sineması:

Gamut kapsamını genişletmek için RGB lazerlerle birlikte .

(2) Endüstriyel işleme

Özel Malzeme İşleme:

Bazı polimerlerin/filmlerin seçici işlenmesi (OLED onarımı gibi) .

Uygulama Özeti Tablosu

Gelecek Eğilimler

Astronomi: Gelişimiyüksek güç(100W sınıfı) 30m teleskoplar için sodyum kılavuz yıldız lazerler (e . g ., tmt) .

İlaç: İle entegrasyonnanoproblarHedeflenen tedavide gelişmiş hassasiyet için .

Kuantum teknolojisi: Uygulamalarsodyum atom saatleriveya kuantum belleği .

589nm lazerlerin disiplinlerarası potansiyeli, özellikle de genişlemeye devam ediyor.Kuantum TeknolojileriVeaşırı çevre algılama.

Sodyum D-line emisyonundan yararlanan 589nm lazer (589.0/589.6nm), kritik uygulamalara sahip çok yönlü bir araçtır.astronomi(uyarlanabilir optikler için sodyum kılavuz yıldızları),biyomıp(fotodinamik tedavi ve hücresel görüntüleme),kuantum araştırması(soğuk atom soğutma ve BEC çalışmaları) vesanayi(Hassas metroloji ve ekranlar) . Sodyum atomlarıyla benzersiz rezonansı, yüksek hassasiyetli görevleri sağlarken, devam eden ilerlemeler, aşırı ölçekli teleskoplar ve kuantum hesaplama gibi yeni nesil teknolojiler için güç, istikrar ve minyatürleştirmeyi artırmayı amaçlamaktadır {{4} Bu, fundamgental bilim ve kesipleme, geliştirme ve tayun, geliştirme ve tayun, geliştirme ve tayunlar, disiplinler .

İletişim Bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa, müşterilerimizin nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun bize konuşmaktan çekinmeyin, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyatlar ve en iyi hizmet sunma hedefimize uyacağız .