Melyek a lézererősítő médiák legfontosabb jellemzői?
A lézererősítő közeg, más néven lézeres munkaanyag, arra az anyagrendszerre utal, amelyet a részecskepopuláció megfordítására és a fényerősítés elérése érdekében stimulált sugárzás generálására használnak. Ez a lézer központi eleme, amely nagyszámú atomot vagy molekulát hordoz, ezek az atomok vagy molekulák külső energia gerjesztése hatására gerjesztett állapotba tudnak átmenni, és a gerjesztett sugárzás révén fotonokat szabadítanak fel, így képződneklézerfény. A lézer erősítő közeg lehet szilárd, folyékony, gáz vagy félvezető anyag.
A szilárdtestlézerekben az általánosan használt erősítő közegek ritkaföldfém-ionokkal vagy átmenetifém-ionokkal adalékolt kristályok, például Nd:YAG kristályok, Nd:YVO4 kristályok stb. Folyékony lézerekben gyakran szerves festékeket használnak erősítő közegként. A gázlézerek gázt használnak erősítő közegként, például szén-dioxidot a szén-dioxid lézerekben, és héliumot és neongázt a hélium-neon lézerekben.Félvezető lézerekfélvezető anyagokat használjon erősítő közegként, például gallium-arzenidet (GaAs).
A lézeres erősítő közeg fő jellemzői a következők:
Energiaszintű szerkezet: Az erősítő közegben lévő atomoknak vagy molekuláknak megfelelő energiaszintű szerkezettel kell rendelkezniük ahhoz, hogy külső energia gerjesztése mellett populációváltást érjenek el. Ez általában azt jelenti, hogy a magasabb és alacsonyabb energiaszintek közötti energiakülönbségnek meg kell egyeznie egy adott hullámhossz fotonenergiájával.
Átmeneti tulajdonságok: A gerjesztett állapotú atomoknak vagy molekuláknak stabil átmeneti tulajdonságokkal kell rendelkezniük, hogy koherens fotonokat szabadíthassanak fel a gerjesztett sugárzás során. Ez megköveteli, hogy az erősítési közeg nagy kvantumhatékonysággal és alacsony veszteséggel rendelkezzen.
Hőstabilitás és mechanikai szilárdság: A gyakorlati alkalmazásokban az erősítő közegnek ellenállnia kell a nagy teljesítményű szivattyú fényének és a lézerteljesítménynek, ezért jó hőstabilitással és mechanikai szilárdsággal kell rendelkeznie.
Optikai minőség: Az erősítő közeg optikai minősége kritikus a lézer teljesítménye szempontjából. A lézersugár minőségének és stabilitásának biztosítása érdekében nagy fényáteresztő képességgel és alacsony szórási veszteséggel kell rendelkeznie. A lézeres erősítési közeg megválasztása az alkalmazás követelményeitől függlézer, a működési hullámhossz, a kimeneti teljesítmény és egyéb tényezők. Az erősítő közeg anyagának és szerkezetének optimalizálásával a lézer teljesítménye és hatékonysága tovább javítható.
Feladás időpontja: 2024.11.04