తక్షణ పోస్ట్ కోసం మా సోషల్ మీడియాకు సబ్‌స్క్రైబ్ చేసుకోండి
లేజర్ గెయిన్ మీడియం అంటే ఏమిటి?
లేజర్ గెయిన్ మీడియం అనేది ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా కాంతిని విస్తరించే పదార్థం. మాధ్యమం యొక్క అణువులు లేదా అణువులు అధిక శక్తి స్థాయిలకు ఉత్తేజితమైనప్పుడు, అవి తక్కువ శక్తి స్థితికి తిరిగి వచ్చినప్పుడు నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన ఫోటాన్‌లను విడుదల చేయగలవు. ఈ ప్రక్రియ మాధ్యమం గుండా వెళుతున్న కాంతిని విస్తరిస్తుంది, ఇది లేజర్ ఆపరేషన్‌కు ప్రాథమికమైనది.
[సంబంధిత బ్లాగ్:లేజర్ యొక్క కీలక భాగాలు]
సాధారణ లాభ మాధ్యమం అంటే ఏమిటి?
లాభ మాధ్యమం మారవచ్చు, వాటిలోవాయువులు, ద్రవాలు (రంగులు), ఘనపదార్థాలు(రేర్-ఎర్త్ లేదా ట్రాన్సిషన్ మెటల్ అయాన్లతో డోప్ చేయబడిన స్ఫటికాలు లేదా గాజులు), మరియు సెమీకండక్టర్లు.సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లుఉదాహరణకు, తరచుగా Nd: YAG (నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్) వంటి స్ఫటికాలను లేదా అరుదైన-భూమి మూలకాలతో డోప్ చేయబడిన గ్లాసులను ఉపయోగిస్తారు. డై లేజర్‌లు ద్రావకాలలో కరిగిన సేంద్రీయ రంగులను ఉపయోగిస్తాయి మరియు గ్యాస్ లేజర్‌లు వాయువులు లేదా వాయు మిశ్రమాలను ఉపయోగిస్తాయి.
లేజర్ రాడ్లు (ఎడమ నుండి కుడికి): రూబీ, అలెగ్జాండ్రైట్, Er:YAG, Nd:YAG
లాభ మాధ్యమాలుగా Nd (నియోడైమియం), Er (ఎర్బియం), మరియు Yb (Ytterbium) మధ్య తేడాలు
ప్రధానంగా వాటి ఉద్గార తరంగదైర్ఘ్యాలు, శక్తి బదిలీ విధానాలు మరియు అనువర్తనాలకు సంబంధించినవి, ముఖ్యంగా డోప్డ్ లేజర్ పదార్థాల సందర్భంలో.
ఉద్గార తరంగదైర్ఘ్యాలు:
- Er: ఎర్బియం సాధారణంగా 1.55 µm వద్ద విడుదలవుతుంది, ఇది కంటికి సురక్షితమైన ప్రాంతంలో ఉంటుంది మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లలో దాని తక్కువ నష్టం కారణంగా టెలికమ్యూనికేషన్ అనువర్తనాలకు చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది (గాంగ్ మరియు ఇతరులు, 2016).
- Yb: Ytterbium తరచుగా 1.0 నుండి 1.1 µm వరకు విడుదల చేస్తుంది, ఇది అధిక-శక్తి లేజర్‌లు మరియు యాంప్లిఫైయర్‌లతో సహా విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. Yb నుండి Erకి శక్తిని బదిలీ చేయడం ద్వారా Er-డోప్డ్ పరికరాల సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి Yb తరచుగా Erకి సెన్సిటైజర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
- Nd: నియోడైమియం-డోప్ చేయబడిన పదార్థాలు సాధారణంగా 1.06 µm వరకు విడుదల చేస్తాయి. ఉదాహరణకు, Nd:YAG దాని సామర్థ్యానికి ప్రసిద్ధి చెందింది మరియు పారిశ్రామిక మరియు వైద్య లేజర్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది (Y. Chang et al., 2009).
శక్తి బదిలీ విధానాలు:
- Er మరియు Yb కో-డోపింగ్: హోస్ట్ మాధ్యమంలో Er మరియు Yb కో-డోపింగ్ 1.5-1.6 µm పరిధిలో ఉద్గారాలను పెంచడానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. Yb పంప్ లైట్‌ను గ్రహించడం ద్వారా మరియు Er అయాన్‌లకు శక్తిని బదిలీ చేయడం ద్వారా Erకి సమర్థవంతమైన సెన్సిటైజర్‌గా పనిచేస్తుంది, ఇది టెలికమ్యూనికేషన్ బ్యాండ్‌లో విస్తరించిన ఉద్గారానికి దారితీస్తుంది. ఈ శక్తి బదిలీ Er-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌ల (EDFA) ఆపరేషన్‌కు చాలా ముఖ్యమైనది (DK Vysokikh et al., 2023).
- Nd: Er-డోప్డ్ సిస్టమ్‌లలో Nd కి సాధారణంగా Yb వంటి సెన్సిటైజర్ అవసరం లేదు. Nd యొక్క సామర్థ్యం పంప్ లైట్ యొక్క ప్రత్యక్ష శోషణ మరియు తదుపరి ఉద్గారాల నుండి ఉద్భవించింది, ఇది సరళమైన మరియు సమర్థవంతమైన లేజర్ గెయిన్ మాధ్యమంగా మారుతుంది.
అప్లికేషన్లు:
- ఎర్:ప్రధానంగా టెలికమ్యూనికేషన్లలో ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే దాని ఉద్గారం 1.55 µm వద్ద ఉంటుంది, ఇది సిలికా ఆప్టికల్ ఫైబర్స్ యొక్క కనీస నష్ట విండోతో సమానంగా ఉంటుంది. సుదూర ఫైబర్ ఆప్టిక్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలలో ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు లేజర్లకు ఎర్-డోప్డ్ గెయిన్ మాధ్యమాలు కీలకం.
- వైబి:సమర్థవంతమైన డయోడ్ పంపింగ్ మరియు అధిక శక్తి ఉత్పత్తిని అనుమతించే సాపేక్షంగా సరళమైన ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం కారణంగా తరచుగా అధిక-శక్తి అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది. Er-డోప్డ్ వ్యవస్థల పనితీరును మెరుగుపరచడానికి Yb-డోప్డ్ పదార్థాలను కూడా ఉపయోగిస్తారు.
- ఎన్డి: పారిశ్రామిక కటింగ్ మరియు వెల్డింగ్ నుండి వైద్య లేజర్‌ల వరకు విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలకు బాగా సరిపోతుంది. Nd:YAG లేజర్‌లు వాటి సామర్థ్యం, శక్తి మరియు బహుముఖ ప్రజ్ఞకు ప్రత్యేకించి విలువైనవి.
DPSS లేజర్‌లో గెయిన్ మీడియంగా Nd:YAG ని ఎందుకు ఎంచుకున్నాము?
DPSS లేజర్ అనేది సెమీకండక్టర్ లేజర్ డయోడ్ ద్వారా పంప్ చేయబడిన సాలిడ్-స్టేట్ గెయిన్ మీడియం (Nd: YAG లాంటిది)ను ఉపయోగించే ఒక రకమైన లేజర్. ఈ సాంకేతికత కనిపించే-నుండి-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రంలో అధిక-నాణ్యత కిరణాలను ఉత్పత్తి చేయగల కాంపాక్ట్, సమర్థవంతమైన లేజర్‌లను అనుమతిస్తుంది. వివరణాత్మక వ్యాసం కోసం, DPSS లేజర్ టెక్నాలజీపై సమగ్ర సమీక్షల కోసం మీరు ప్రసిద్ధ శాస్త్రీయ డేటాబేస్‌లు లేదా ప్రచురణకర్తల ద్వారా శోధించడాన్ని పరిగణించవచ్చు.
[సంబంధిత ఉత్పత్తి :డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్]
వివిధ అధ్యయనాల ద్వారా హైలైట్ చేయబడినట్లుగా, అనేక కారణాల వల్ల Nd:YAG తరచుగా సెమీకండక్టర్-పంప్డ్ లేజర్ మాడ్యూళ్లలో గెయిన్ మీడియంగా ఉపయోగించబడుతుంది:
1.అధిక సామర్థ్యం మరియు పవర్ అవుట్‌పుట్: డయోడ్ సైడ్-పంప్డ్ Nd:YAG లేజర్ మాడ్యూల్ యొక్క రూపకల్పన మరియు అనుకరణలు గణనీయమైన సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించాయి, డయోడ్ సైడ్-పంప్డ్ Nd:YAG లేజర్ విస్తృత ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో పల్స్‌కు స్థిరమైన శక్తిని కొనసాగిస్తూ గరిష్ట సగటు శక్తిని 220 W అందిస్తుంది. ఇది డయోడ్‌ల ద్వారా పంప్ చేయబడినప్పుడు Nd:YAG లేజర్‌ల యొక్క అధిక సామర్థ్యం మరియు అధిక శక్తి ఉత్పత్తికి సంభావ్యతను సూచిస్తుంది (Lera et al., 2016).
2. కార్యాచరణ సౌలభ్యం మరియు విశ్వసనీయత: Nd:YAG సిరామిక్స్ వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయని తేలింది, వీటిలో కంటికి సురక్షితమైన తరంగదైర్ఘ్యాలు, అధిక ఆప్టికల్-టు-ఆప్టికల్ సామర్థ్యం ఉన్నాయి. ఇది వివిధ లేజర్ అప్లికేషన్లలో గెయిన్ మాధ్యమంగా Nd:YAG యొక్క బహుముఖ ప్రజ్ఞ మరియు విశ్వసనీయతను ప్రదర్శిస్తుంది (జాంగ్ మరియు ఇతరులు, 2013).
3. దీర్ఘాయువు మరియు బీమ్ నాణ్యత: అత్యంత సమర్థవంతమైన, డయోడ్-పంప్ చేయబడిన, Nd:YAG లేజర్‌పై పరిశోధన దాని దీర్ఘాయువు మరియు స్థిరమైన పనితీరును నొక్కి చెప్పింది, మన్నికైన మరియు నమ్మదగిన లేజర్ వనరులు అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు Nd:YAG యొక్క అనుకూలతను సూచిస్తుంది. ఆప్టికల్ నష్టం లేకుండా 4.8 x 10^9 కంటే ఎక్కువ షాట్‌లతో పొడిగించిన ఆపరేషన్‌ను అధ్యయనం నివేదించింది, అద్భుతమైన బీమ్ నాణ్యతను నిర్వహిస్తుంది (కోయిల్ మరియు ఇతరులు, 2004).
4.అత్యంత సమర్థవంతమైన నిరంతర-తరంగ ఆపరేషన్:Nd:YAG లేజర్‌ల యొక్క అత్యంత సమర్థవంతమైన నిరంతర-తరంగ (CW) ఆపరేషన్‌ను అధ్యయనాలు ప్రదర్శించాయి, డయోడ్-పంప్డ్ లేజర్ సిస్టమ్‌లలో గెయిన్ మీడియంగా వాటి ప్రభావాన్ని హైలైట్ చేస్తాయి. ఇందులో అధిక ఆప్టికల్ మార్పిడి సామర్థ్యాలు మరియు వాలు సామర్థ్యాలను సాధించడం కూడా ఉంటుంది, ఇది అధిక-సామర్థ్య లేజర్ అప్లికేషన్‌లకు Nd:YAG యొక్క అనుకూలతను మరింత ధృవీకరిస్తుంది (జు మరియు ఇతరులు, 2013).
అధిక సామర్థ్యం, విద్యుత్ ఉత్పత్తి, కార్యాచరణ సౌలభ్యం, విశ్వసనీయత, దీర్ఘాయువు మరియు అద్భుతమైన బీమ్ నాణ్యత కలయిక Nd:YAGని విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాల కోసం సెమీకండక్టర్-పంప్డ్ లేజర్ మాడ్యూళ్లలో ప్రాధాన్యత గల గెయిన్ మాధ్యమంగా చేస్తుంది.
సూచన
చాంగ్, వై., సు, కె., చాంగ్, హెచ్., & చెన్, వై. (2009). స్వీయ-రామన్ మాధ్యమంగా డబుల్-ఎండ్ డిఫ్యూజన్-బాండెడ్ Nd:YVO4 క్రిస్టల్‌తో 1525 nm వద్ద కాంపాక్ట్ సమర్థవంతమైన Q-స్విచ్డ్ ఐ-సేఫ్ లేజర్. ఆప్టిక్స్ ఎక్స్‌ప్రెస్, 17(6), 4330-4335.
గాంగ్, జి., చెన్, వై., లిన్, వై., హువాంగ్, జె., గాంగ్, ఎక్స్., లువో, జెడ్., & హువాంగ్, వై. (2016). 155 µm లేజర్ గెయిన్ మీడియంగా Er:Yb:KGd(PO3)_4 క్రిస్టల్ యొక్క పెరుగుదల మరియు స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ లక్షణాలు. ఆప్టికల్ మెటీరియల్స్ ఎక్స్‌ప్రెస్, 6, 3518-3526.
వైసోకిఖ్, డికె, బజాకుట్సా, ఎ., డోరోఫీంకో, ఎవి, & బుటోవ్, ఓ. (2023). ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు లేజర్‌ల కోసం Er/Yb గెయిన్ మీడియం యొక్క ప్రయోగ-ఆధారిత మోడల్. జర్నల్ ఆఫ్ ది ఆప్టికల్ సొసైటీ ఆఫ్ అమెరికా బి.
Lera, R., Valle-Brozas, F., Torres-Peiró, S., Ruiz-de-la-Cruz, A., Galán, M., Bellido, P., Seimetz, M., Benlloch, J., & Roso, L. (2016). డయోడ్ సైడ్-పంప్డ్ QCW Nd:YAG లేజర్ యొక్క లాభం ప్రొఫైల్ మరియు పనితీరు యొక్క అనుకరణలు. అప్లైడ్ ఆప్టిక్స్, 55(33), 9573-9576.
జాంగ్, హెచ్., చెన్, ఎక్స్., వాంగ్, క్యూ., జాంగ్, ఎక్స్., చాంగ్, జె., గావో, ఎల్., షెన్, హెచ్., కాంగ్, జెడ్., లియు, జెడ్., టావో, ఎక్స్., & లి, పి. (2013). 1442.8 ఎన్ఎమ్ వద్ద పనిచేసే అధిక సామర్థ్యం గల ఎన్డి:యాగ్ సిరామిక్ ఐ-సేఫ్ లేజర్. ఆప్టిక్స్ లెటర్స్, 38(16), 3075-3077.
కోయిల్, డిబి, కే, ఆర్., స్టైస్లీ, పి., & పౌలియోస్, డి. (2004). అంతరిక్ష-ఆధారిత వృక్షసంపద టోపోగ్రాఫికల్ ఆల్టైమెట్రీ కోసం సమర్థవంతమైన, నమ్మదగిన, దీర్ఘకాల, డయోడ్-పంప్డ్ Nd:YAG లేజర్. అప్లైడ్ ఆప్టిక్స్, 43(27), 5236-5242.
ఝు, HY, జు, CW, జాంగ్, J., టాంగ్, D., లువో, D., & డువాన్, Y. (2013). 946 nm వద్ద అత్యంత సమర్థవంతమైన నిరంతర-తరంగ Nd:YAG సిరామిక్ లేజర్‌లు. లేజర్ ఫిజిక్స్ లెటర్స్, 10.
నిరాకరణ:
- మా వెబ్‌సైట్‌లో ప్రదర్శించబడిన కొన్ని చిత్రాలు విద్య మరియు సమాచార భాగస్వామ్యాన్ని ప్రోత్సహించే లక్ష్యంతో ఇంటర్నెట్ మరియు వికీపీడియా నుండి సేకరించబడినవని మేము ఇందుమూలంగా ప్రకటిస్తున్నాము. మేము అందరు సృష్టికర్తల మేధో సంపత్తి హక్కులను గౌరవిస్తాము. ఈ చిత్రాల ఉపయోగం వాణిజ్య లాభం కోసం ఉద్దేశించబడలేదు.
- ఉపయోగించిన ఏదైనా కంటెంట్ మీ కాపీరైట్‌ను ఉల్లంఘిస్తుందని మీరు విశ్వసిస్తే, దయచేసి మమ్మల్ని సంప్రదించండి. మేధో సంపత్తి చట్టాలు మరియు నిబంధనలకు అనుగుణంగా ఉండేలా చిత్రాలను తొలగించడం లేదా సరైన ఆపాదింపును అందించడం వంటి తగిన చర్యలు తీసుకోవడానికి మేము సిద్ధంగా ఉన్నాము. కంటెంట్‌తో సమృద్ధిగా, న్యాయంగా మరియు ఇతరుల మేధో సంపత్తి హక్కులను గౌరవించే ప్లాట్‌ఫామ్‌ను నిర్వహించడం మా లక్ష్యం.
- దయచేసి ఈ క్రింది ఇమెయిల్ చిరునామాలో మమ్మల్ని సంప్రదించండి:sales@lumispot.cn. ఏదైనా నోటిఫికేషన్ అందిన వెంటనే మేము చర్య తీసుకోవడానికి కట్టుబడి ఉన్నాము మరియు అటువంటి సమస్యలను పరిష్కరించడంలో 100% సహకారాన్ని హామీ ఇస్తున్నాము.
విషయ సూచిక:
- 1. లేజర్ గెయిన్ మీడియం అంటే ఏమిటి?
- 2.సాధారణ లాభ మాధ్యమం ఏమిటి?
- 3. nd, er, మరియు yb మధ్య వ్యత్యాసం
- 4. మనం Nd:Yag ని గెయిన్ మీడియం గా ఎందుకు ఎంచుకున్నాము?
- 5. రిఫరెన్స్ జాబితా (మరిన్ని పఠనాలు)
లేజర్ సొల్యూషన్ విషయంలో కొంత సహాయం కావాలా?
పోస్ట్ సమయం: మార్చి-13-2024