Gerast áskrifandi að samfélagsmiðlum okkar fyrir skjótan póst
Í kjarna þess er leysirdæla ferlið við að orka miðil til að ná ástandi þar sem það getur sent frá sér leysiljós. Þetta er venjulega gert með því að sprauta ljós eða rafstraumi í miðilinn, spennandi atóm þess og leiða til losunar samhangs ljóss. Þetta grundvallarferli hefur þróast verulega frá tilkomu fyrstu leysanna um miðja 20. öld.
Þó að það sé oft fyrirmynd af hlutfallsjöfnur, er leysirdæla í grundvallaratriðum skammtaferli. Það felur í sér flókin milliverkanir milli ljóseinda og atóms eða sameinda uppbyggingar Gain Medium. Ítarleg líkön telja fyrirbæri eins og sveiflur Rabi, sem veita meira blæbrigði skilning á þessum samskiptum.
Laserdæla er ferli þar sem orka, venjulega í formi ljóss eða rafstraums, er afhent til Gain Medium leysir til að hækka atóm þess eða sameindir í hærri orkuástand. Þessi orkuflutningur skiptir sköpum fyrir að ná fram andhverfu, ástandi þar sem fleiri agnir eru spenntir en í lægra orkuástandi, sem gerir miðlinum kleift að magna ljós með örvuðu losun. Ferlið felur í sér flóknar skammtaverkanir, oft byggðar með hraðajöfnur eða fullkomnari skammtafræðilegum ramma. Lykilatriði fela í sér val á dæluuppsprettu (eins og leysir díóða eða losunarlampa), rúmfræði dælu (hlið eða endadæla) og hagræðingu á ljóseinkennum dælunnar (litróf, styrkleiki, geisla gæði, skautun) til að passa við sértækar kröfur um ávinningsmiðilinn. Laserdæla er grundvallaratriði í ýmsum leysir gerðum, þar á meðal fastástandi, hálfleiðara og gas leysir, og er nauðsynleg fyrir skilvirka og árangursríka notkun leysisins.
Afbrigði af ljósdælum leysir
1.
· Yfirlit:Þessir leysir nota rafmagns einangruð hýsilmiðil og treysta á sjóndælu til að orka leysir-virkar jónir. Algengt dæmi er neodymium í YAG leysir.
·Nýlegar rannsóknir:Rannsókn A. Antipov o.fl. Fjallar um fastan stað nálægt IR leysir fyrir sjóndælingu snúnings. Þessar rannsóknir varpa ljósi á framfarir í leysitækni í föstu ástandi, sérstaklega í nær-innrauða litrófinu, sem skiptir sköpum fyrir forrit eins og læknisfræðilega myndgreiningu og fjarskipti.
Frekari lestur:Solid-ástandi nálægt IR leysir fyrir sjónrænan ljósdælu
2.. Semiconductor leysir
·Almennar upplýsingar: Venjulega rafknúin, hálfleiðari leysir geta einnig notið góðs af sjóndælingu, sérstaklega í forritum sem krefjast mikillar birtustigs, svo sem lóðréttra ytri hola yfirborðs leysir (VECSEL).
·Nýleg þróun: Verk U. Keller við sjóntíðni kambar frá Ultrafast fast-ástandi og hálfleiðara leysir veita innsýn í myndun stöðugra tíðnibóta frá díóða-dældu föstu ástandi og hálfleiðara leysir. Þessi framþróun er mikilvæg fyrir notkun í sjónstíðni.
Frekari lestur:Ljósstíðni kambar frá Ultrafast Solid-State og hálfleiðara leysir
3. Gas leysir
·Ljósdæling í gas leysir: Ákveðnar tegundir af gas leysir, eins og alkalí gufu leysir, nota sjóndælu. Þessir leysir eru oft notaðir í forritum sem krefjast samfellda ljósgjafa með sérstaka eiginleika.
Heimildir fyrir sjóndælingu
Losunarlampar: Algengt er í lampapúða leysir, losunarlampar eru notaðir fyrir mikinn kraft og breitt litróf. Ya Mandryko o.fl. þróaði rafmagnslíkan af framleiðslu á Impulse ARC í virkum miðlum ljósdælu xenon lampar af leysir með fastri ástandi. Þetta líkan hjálpar til við að hámarka árangur hvata dælulampa, sem skiptir sköpum fyrir skilvirka leysir.
Leysir díóða:Laser díóða er notað í díóða-dælu leysir og bjóða upp á kosti eins og mikla afköst, samsniðna stærð og getu til að vera fínstillt.
Frekari lestur:Hvað er leysir díóða?
Flash lampar: Flash lampar eru ákafir, breiðvirkar ljósgjafar sem eru almennt notaðir til að dæla leysir í föstu ástandi, svo sem Ruby eða ND: YAG leysir. Þeir bjóða upp á mikla styrkleika ljós sem vekur upp leysirmiðilinn.
Boga lampar: Svipað og Flash lampar en hannaðir til stöðugrar notkunar, bjóða boga lampar stöðugt uppsprettu ákafrar ljóss. Þau eru notuð í forritum þar sem stöðugur bylgja (CW) leysiraðgerð er nauðsynleg.
LED (ljósdíóða): Þó að það sé ekki eins algengt og leysir díóða, er hægt að nota LED til að nota ljósdælu í ákveðnum litlum krafti. Þeir eru hagstæðir vegna langrar ævi, litlum tilkostnaði og framboði í ýmsum bylgjulengdum.
Sólarljós: Í sumum tilraunauppsetningum hefur einbeitt sólarljós verið notað sem dæluuppspretta fyrir sólarpúða leysir. Þessi aðferð virkjar sólarorku, sem gerir hana að endurnýjanlegri og hagkvæmri uppsprettu, þó að hún sé minna stjórnanleg og minna mikil miðað við gervi ljósgjafa.
Trefjar-tengdir leysir díóða: Þetta eru leysir díóða ásamt sjóntrefjum, sem skila dælunni ljós á skilvirkari hátt á leysirmiðilinn. Þessi aðferð er sérstaklega gagnleg í trefjar leysir og við aðstæður þar sem nákvæm afhending dæluljóss skiptir sköpum.
Aðrir leysir: Stundum er einn leysir notaður til að dæla öðrum. Til dæmis gæti verið að nota tíðni-tvöfaldan ND: YAG leysir til að dæla litarefni. Þessi aðferð er oft notuð þegar sérstakar bylgjulengdir eru nauðsynlegar fyrir dæluferlið sem ekki er auðvelt að ná með hefðbundnum ljósgjafa.
Díóða-dælt fast-leysir
Upphafleg orkugjafi: Ferlið byrjar með díóða leysir, sem þjónar sem dælugjafi. Díóða leysir eru valdir fyrir skilvirkni þeirra, samsniðna stærð og getu til að gefa frá sér ljós við sérstakar bylgjulengdir.
Dæluljós:Díóða leysirinn gefur frá sér ljós sem frásogast af Gain-Medium Solid-State. Bylgjulengd díóða leysisins er sniðin til að passa við frásogseinkenni Gain Medium.
Solid-ástandiGræða miðlungs
Efni:Gagnamiðillinn í DPSS leysir er venjulega fast-efni eins og ND: YAG (neodymium-dópað Yttrium ál granat), ND: YVO4 (Neodymium-dópað Yttrium Orthanadate), eða YB: YAG (YTTERBIUM-DOPED YTTRIUM ALUMINUM GARNET).
Lyfjamisnotkun:Þessi efni eru dópuð með sjaldgæfum jörðu jónum (eins og ND eða YB), sem eru virku leysirjónirnar.
Orkuspor og örvun:Þegar dælan ljós frá díóða leysirinn fer inn í ávinningsmiðilinn, taka sjaldgæfir jarðar jónir upp þessa orku og verða spenntir fyrir hærri orkuástandi.
Mannfjöldi andhverfu
Að ná andhverfu íbúa:Lykillinn að aðgerðum á leysir er að ná andhverfu íbúa í ávinningsmiðlinum. Þetta þýðir að fleiri jónir eru í spennandi ástandi en í jörðu niðri.
Örvuð losun:Þegar andhverfu íbúa hefur náðst getur kynning á ljóseind sem samsvarar orkumismuninum á milli spennandi og jarðneska ríkja örvað spennandi jóna til að snúa aftur í jörðina og gefa frá sér ljóseind í ferlinu.
Optical resonator
Speglar: Gagnamiðillinn er settur í sjónresonator, venjulega myndaður af tveimur speglum í hvorum enda miðilsins.
Endurgjöf og mögnun: Önnur speglarnir endurspegla mjög og hinn endurspeglar að hluta. Ljóseindir skoppa fram og til baka á milli þessara spegla, örva meiri losun og magna ljósið.
Losun leysir
Samhangt ljós: Ljóseindirnar sem eru sendar eru samfelldar, sem þýðir að þær eru í áfanga og hafa sömu bylgjulengd.
Framleiðsla: Hugleiðandi spegillinn gerir kleift að fara í gegnum þetta ljós og mynda leysigeislann sem fer út úr DPSS leysinum.
Pumping Geometries: Side vs. End Pumping
| Dæluaðferð | Lýsing | Forrit | Kostir | Áskoranir |
|---|---|---|---|---|
| Hliðardæla | Dæluljós kynnt hornrétt á leysirmiðilinn | Stangir eða trefjar leysir | Samræmd dreifing dæluljóss, hentugur fyrir mikla kraft | Ósamræmd ávinningsdreifing, gæði lægri geisla |
| Endapumpa | Dæluljós beint meðfram sama ás og leysigeislinn | Solid-State leysir eins og nd: yag | Samræmd ávinningsdreifing, hærri geisla gæði | Flókin röðun, minna skilvirk hitaleiðni í háum krafti leysir |
Kröfur um árangursríka dæluljós
| Krafa | Mikilvægi | Áhrif/jafnvægi | Viðbótar athugasemdir |
|---|---|---|---|
| Hæfni litrófs | Bylgjulengd verður að passa við frásogsróf leysirmiðilsins | Tryggir skilvirka frásog og árangursríka andhverfu íbúa | - |
| Styrkleiki | Verður að vera nógu hátt fyrir æskilegt örvunarstig | Of mikil styrkleiki getur valdið hitauppstreymi; Of lágt mun ekki ná andhverfu íbúa | - |
| Geisla gæði | Sérstaklega gagnrýninn í leysir í lok | Tryggir skilvirka tengingu og stuðlar að losinni gæði leysigeislans | Gæði mikils geisla skiptir sköpum fyrir nákvæma skörun á dæluljósi og leysirstillingu |
| Polarization | Krafist fyrir fjölmiðla með anisotropic eiginleika | Auka frásog skilvirkni og getur haft áhrif | Sérstakt skautunarástand getur verið nauðsynlegt |
| Styrkleiki hávaði | Lágt hávaðastig skiptir sköpum | Sveiflur í ljósstyrk dælunnar geta haft áhrif á gæði leysir og stöðugleiki | Mikilvægt fyrir forrit sem krefjast mikils stöðugleika og nákvæmni |
Post Time: Des-01-2023