Prenumeruokite mūsų socialinę žiniasklaidą, kad gautumėte greitą įrašą

Lazeriai, kertinis šiuolaikinių technologijų akmuo, yra tokie pat žavūs, kaip ir sudėtingi. Jų širdyje slypi komponentų, dirbančių vieningai, simfonija, kad būtų galima sukurti nuoseklią, sustiprintą šviesą. This blog delves into the intricacies of these components, supported by scientific principles and equations, to provide a deeper understanding of laser technology.

Išplėstinės įžvalgos apie lazerinės sistemos komponentus: techninė perspektyva profesionalams

Komponentas	Funkcija	Pavyzdžiai
Įgyti terpę	Priaugimo terpė yra lazerio medžiaga, naudojama šviesai amplifikuoti. Tai palengvina šviesos amplifikaciją per populiacijos inversijos procesą ir stimuliuoja emisiją. Pasirinkus stiprinimo terpę, lazerio radiacijos charakteristikos lemia.	Kietojo kūno lazeriai:Dujų lazeriai: pvz., CO2 lazeriai, naudojami pjaustymui ir suvirinimui.Puslaidininkių lazeriai:Pvz., Lazeriniai diodai, naudojami pluošto optikos komunikacijos ir lazerio rodyklėse.
Siurbimo šaltinis		Optinis siurbimas: Naudojant intensyvius šviesos šaltinius, tokius kaip „FlashLamps“, norint siurbti kietojo kūno lazerius.Elektrinis siurbimas: Dujas jaudina dujų lazeriai per elektros srovę.Puslaidininkių siurbimas: Lazerinių diodų naudojimas kietojo kūno lazerio terpei siurbti.
Optinė ertmė	The optical cavity, consisting of two mirrors, reflects light to increase the path length of light in the gain medium, thereby enhancing light amplification. Tai suteikia grįžtamojo ryšio mechanizmą lazerio amplifikacijai, pasirenkant šviesos spektrines ir erdvines savybes.	Planarinės plokštelės ertmė: Naudojamas laboratoriniuose tyrimuose, paprasta struktūra.Planinė-konkavų ertmė Žiedinė ertmė: Naudojamas konkrečiuose žiedinių lazerių, tokių kaip žiedinių dujų lazerių, dizainas.

Priaugimo terpė: kvantinės mechanikos ir optinės inžinerijos ryšys

Gavimo terpė yra ta, kurioje vyksta pagrindinis šviesos amplifikacijos procesas, reiškinys, giliai įsigilinęs į kvantinę mechaniką. The interaction between energy states and particles within the medium is governed by the principles of stimulated emission and population inversion. The critical relationship between the light intensity (I), the initial intensity (I0), the transition cross-section (σ21), and the particle numbers at the two energy levels (N2 and N1) is described by the equation I = I0e^(σ21(N2-N1)L). Achieving a population inversion, where N2 > N1, is essential for amplification and is a cornerstone of laser physics[1].

Trijų lygių ir keturių lygių sistemos

Praktiniuose lazerio dizainuose dažniausiai naudojamos trijų ir keturių lygių sistemos. Trijų lygių sistemoms, nors ir paprastesnėms, reikia daugiau energijos, kad būtų pasiekta populiacijos inversija, nes žemesnis lazerio lygis yra pagrindinė būsena. Four-level systems, on the other hand, offer a more efficient route to population inversion due to the rapid non-radiative decay from the higher energy level, making them more prevalent in modern laser applications[2].

Is „Erbium-led“ stiklasPriaugimo terpė?

Taip, „Erbium-Doped“ stiklas iš tikrųjų yra tam tikros rūšies padidėjimo terpė, naudojama lazerinėse sistemose. Šiame kontekste „dopingas“ reiškia tam tikro kiekio Erbium jonų (ER³⁺) pridėjimo procesą. Erbium is a rare earth element that, when incorporated into a glass host, can effectively amplify light through stimulated emission, a fundamental process in laser operation.

Stiklas „Erbium“ ypač pastebimas dėl jo naudojimo pluošto lazeriuose ir pluošto stiprintuvuose, ypač telekomunikacijų pramonėje. It is well-suited for these applications because it efficiently amplifies light at wavelengths around 1550 nm, which is a key wavelength for optical fiber communications due to its low loss in standard silica fibers.

ErbiumJonai sugeria siurblio šviesą (dažnai iš aLazerio diodas

Susiję tinklaraščiai: Naujienos - „Erbium“ luoštas stiklas: mokslas ir programos

Siurbimo mechanizmai: varomoji jėga už lazerių

Įvairūs požiūriai į gyventojų inversijos pasiekimą

3].

Techniniai siurbimo efektyvumo aspektai

Siurbimo proceso efektyvumas yra kritinis lazerio projektavimo aspektas, darantis įtaką bendram našumui ir pritaikymo tinkamumui. In solid-state lasers, the choice between flashlamps and laser diodes as a pump source can significantly affect the system's efficiency, thermal load, and beam quality. The development of high-power, high-efficiency laser diodes has revolutionized DPSS laser systems, enabling more compact and efficient designs[4].