Predstavujeme „dušu“ pevnolátkových laserov

Predstavujeme „dušu“ pevnolátkových laserov

Hlavný prúdtuhý lasermateriály

Jadrom každého laseru je pracovná látka laseru a pracovná látka je z tuhého skupenstva.laserje v podstate tuhý. Väčšina laserových médií v tuhom skupenstve sa skladá z kryštálových matríc a dopovaných atómov alebo iónov s laserovou aktivitou, zatiaľ čo amorfné (sklenené) matrice sú relatívne zriedkavé. Očakáva sa, že najnovší vývoj v technológii prípravy keramiky výrazne rozšíri rozsah použitia lacných a vysoko kvalitných laserových materiálov, ktoré je možné vyrobiť vo veľkosti oveľa väčšej ako kryštálové materiály.

Základné bežne používané materiály pre lasery v pevnej fáze

Rubín: Jeho chemické zloženie je chrómom dopovaný oxid hlinitý (Cr:Al₂O₃). Umelé rubíny majú podobné chemické zloženie ako rubíny drahokamovej kvality, ale sú vyššej čistoty a kvality. Vyzerajú ružovo a ich vlnová dĺžka laseru je 694,3 nanometrov.

2. Ytriovo-hlinitý granát dopovaný neodýmom (Nd:YAG): Umelý kryštál s vlnovou dĺžkou laseru 1064 nanometrov, ktorý patrí do blízkeho infračerveného žiarenia a je úplne neviditeľný a nebezpečný pre oči. Nd:YAG je v súčasnosti najpoužívanejším laserovým materiálom v pevnej fáze, ďaleko prevyšuje rubín. Hlavným dôvodom je, že má nižší laserový prah a pri rovnakej vstupnej energii dokáže dosiahnuť vyššiu výstupnú energiu.

3. Neodýmom dopovaný ytriový vanadičnan (Nd:YVO₄) Často jednoducho označovaný ako „vanadičnan“ sa stal preferovaným materiálom pre nízko až stredne výkonné (až niekoľko wattov) diódovo čerpané lasery v pevnej fáze vďaka svojmu veľkému prierezu stimulovanej emisie, nízkemu prahu laserového žiarenia a polarizačným výstupným charakteristikám. Prevádzkové vlnové dĺžky sú 1064 nanometrov a 1340 nanometrov a po zdvojnásobení frekvencie dokáže vyžarovať lasery s vlnovými dĺžkami 532 nanometrov a 670 nanometrov.

4. Neodýmom dopované sklo (Nd:Glass): Použitím amorfného skla ako matrice sú jeho laserové vlastnosti podobné vlastnostiam Nd:YAG. Jeho hlavnou nevýhodou je relatívne nízka tepelná vodivosť, iba 1/10 tepelnej vodivosti kryštálu, čo sťažuje jeho chladenie vo vysokovýkonných aplikáciách. Jeho výhodou však je, že sa dá spracovať na laserové médiá s priemerom presahujúcim jednu stopu, čím sa účinne riadi hustota energie a zabraňuje sa poškodeniu optických komponentov na úrovni kilojoulov.pulzný lasera s relatívne nízkymi nákladmi.

Ďalšie dôležité materiály pre lasery v tuhom skupenstve, materiály dopované erbiom: vrátane erbiom dopovaného ytriovo-hlinitého granátu (Er:YAG, výstupná vlnová dĺžka 2940 nanometrov) a erbiom dopovaného skla (Er:Glass, výstupná vlnová dĺžka 1540 nanometrov). Materiály dopované holmiom: vrátane ytriovo-hlinitého granátu dopovaného holmiom (Ho:YAG), fluoridu lítiovo-ytria dopovaného holmiom (Ho:YLF) a skla dopovaného holmiom (Ho:sklo, výstupná vlnová dĺžka 2000 až 2100 nanometrov). Materiály dopované túliom: vrátane ytriovo-hlinitého granátu dopovaného túliom (Tm:YAG), túliom dopovaného lutéciovo-hlinitého granátu (Tm:LuAG) a túliom a holmiom ko-dopovaného fluoridu lítiovo-ytria (Tm,Ho:YLF, výstupná vlnová dĺžka 2000 až 2030 nanometrov). Materiály dopované yterbiom: ako napríklad wolfráman draselný-gadolíniový dopovaný yterbiom (Yb:KGW, výstupná vlnová dĺžka 1025 až 1045 nanometrov). Alexandrit (výstupná vlnová dĺžka 655 až 815 nanometrov). Zafír dopovaný titánom (Ti:Zafír, výstupná vlnová dĺžka 840 až 1100 nanometrov).