Predstavljamo "dušu" lasera u čvrstom stanju

Predstavljamo "dušu" lasera u čvrstom stanju

Mainstreamlaser u čvrstom stanjumaterijali

Jezgra svakog lasera je laserska radna tvar, a radna tvar je čvrsto stanjelaserje u biti čvrsto stanje. Većina laserskih medija u čvrstom stanju sastoji se od kristalnih matrica i dopiranih atoma ili iona s laserskom aktivnošću, dok su amorfne (staklene) matrice relativno rijetke. Očekuje se da će najnoviji razvoj tehnologije pripreme keramike značajno proširiti opseg primjene jeftinih i visokokvalitetnih laserskih materijala, koji se mogu izraditi u veličini mnogo većoj od kristalnih materijala.

Jezgreni često korišteni materijali za lasere u čvrstom stanju

Rubin: Njegov kemijski sastav je aluminijev oksid dopiran kromom (Cr:Al₂O₃). Umjetni rubini imaju sličan kemijski sastav kao i rubini draguljarske kvalitete, ali su veće čistoće i kvalitete. Izgledaju ružičasto i imaju lasersku valnu duljinu od 694,3 nanometra.

2. Neodimijski dopirani itrijev aluminijev granat (Nd:YAG): Umjetni kristal, s laserskom valnom duljinom od 1064 nanometara, pripada bliskom infracrvenom svjetlu i potpuno je nevidljiv i opasan za oči. Nd:YAG je trenutno najčešće korišteni laserski materijal u čvrstom stanju, daleko nadmašujući rubin. Glavni razlog je taj što ima niži laserski prag i može postići veću izlaznu energiju pod istom ulaznom energijom.

3. Neodimijski dopirani itrijev vanadat (Nd:YVO₄) Često jednostavno nazivan "vanadat", postao je preferirani materijal za diodno pumpane lasere u čvrstom stanju male do srednje snage (do nekoliko vata) zbog velikog presjeka stimulirane emisije, niskog laserskog praga i karakteristika polariziranog izlaza. Radne valne duljine su 1064 nanometara i 1340 nanometara, a nakon udvostručenja frekvencije, može proizvoditi lasere s valnim duljinama od 532 nanometara i 670 nanometara.

4. Staklo dopirano neodimom (Nd:Glass): Korištenjem amorfnog stakla kao matrice, njegova laserska svojstva su slična onima Nd:YAG-a. Njegov glavni nedostatak je relativno niska toplinska vodljivost, samo 1/10 toplinske vodljivosti kristala, što otežava hlađenje u primjenama s velikom snagom. Međutim, njegova prednost leži u činjenici da se može preraditi u laserski medij promjera većeg od jedne stope, učinkovito kontrolirajući gustoću energije i izbjegavajući oštećenje optičkih komponenti na razini kilodžula.pulsirajući laser, i uz relativno nisku cijenu.

Ostali važni materijali za lasere u čvrstom stanju, materijali dopirani erbijem: uključujući erbijem dopirani itrijev aluminijev granat (Er:YAG, izlazna valna duljina 2940 nanometara) i erbijem dopirano staklo (Er:Glass, izlazna valna duljina 1540 nanometara). Materijali dopirani holmijem: uključujući holmijem dopirani itrijev aluminijev granat (Ho:YAG), holmijem dopirani litijev itrijev fluorid (Ho:YLF) i holmijem dopirano staklo (Ho:staklo, izlazna valna duljina 2000 do 2100 nanometara). Materijali dopirani tulijem: uključujući tulijem dopirani itrijev aluminijev granat (Tm:YAG), tulijem dopirani lutecijev aluminijev granat (Tm:LuAG) i tulijem i holmijem ko-dopirani litijev itrijev fluorid (Tm,Ho:YLF, izlazna valna duljina 2000 do 2030 nanometara). Materijali dopirani iterbijem: kao što je kalijev gadolinijev volframat dopiran iterbijem (Yb:KGW, izlazna valna duljina 1025 do 1045 nanometara). Aleksandrit (izlazna valna duljina 655 do 815 nanometara). Safir dopiran titanijem (Ti:Safir, izlazna valna duljina 840 do 1100 nanometara)