Çalt ýazmak üçin Sosial mediýamyza ýazylyň
Aslynda, lazer sorujy, lazer ýagtylygyny çykaryp bilýän ýagdaýa ýetmek üçin serişdäni güýçlendirmek prosesi.Bu, adatça ýagtylyga ýa-da elektrik toguna sanjym etmek, atomlaryny tolgundyrmak we yzygiderli ýagtylygyň çykmagyna sebäp bolmak arkaly amala aşyrylýar.Bu esaslandyryş prosesi, 20-nji asyryň ortalarynda ilkinji lazerler peýda bolanyndan bäri ep-esli ösdi.
Köplenç nyrh deňlemeleri bilen modellendirilen hem bolsa, lazer nasoslary esasan kwant mehaniki prosessidir.Fotonlar bilen girdeji gurşawynyň atom ýa-da molekulýar gurluşynyň arasyndaky çylşyrymly täsirleri öz içine alýar.Ösen modeller, bu täsirlere has nuansly düşünmegi üpjün edýän Rabi yrgyldamalary ýaly hadysalary göz öňünde tutýar.
Lazer sorujy, atomlary ýa-da molekulalary has ýokary energiýa ýagdaýlaryna çykarmak üçin lazeriň girdeji serişdesine, adatça ýagtylyk ýa-da elektrik togy görnüşinde energiýa berilýän prosesdir.Bu energiýa geçirijisi, pes energiýa ýagdaýyna garanyňda has köp bölejikleriň tolgunýan we stimulirlenen zyňyndy arkaly ýagtylygy güýçlendirip bilýän ilatyň tersligini gazanmak üçin örän möhümdir.Bu proses köplenç kwant deňlemeleri ýa-da has ösen kwant mehaniki çarçuwalary arkaly modellenen çylşyrymly kwant täsirlerini öz içine alýar.Esasy taraplar nasos çeşmesini (lazer diodlary ýa-da çykaryjy lampalar ýaly), nasos geometriýasyny (gapdal ýa-da ahyrky nasos) saýlamagy we nasosyň ýagtylyk aýratynlyklaryny (spektr, intensiwlik, şöhläniň hili, polýarizasiýa) optimizasiýany öz içine alýar. ortaça gazanmak.Lazer nasosy dürli lazer görnüşlerinde, şol sanda gaty, ýarymgeçiriji we gaz lazerlerinde möhümdir we lazeriň netijeli we täsirli işlemegi üçin zerurdyr.
Optiki nasosly lazerleriň dürli görnüşleri
1. Doply izolýatorly gaty döwlet lazerleri
· Gysgaça syn:Bu lazerler elektrik izolýasiýa gurşawyny ulanýarlar we lazer bilen işleýän ionlary güýçlendirmek üçin optiki nasoslara bil baglaýarlar.Adaty mysal, YAG lazerlerindäki neodiýdir.
·Soňky gözlegler:A. Antipow we başg.spin-alyş optiki nasos üçin IR-iň ýakyn lazerini ara alyp maslahatlaşýar.Bu gözleg, gaty berk lazer tehnologiýasyndaky üstünlikleri, esasanam infragyzyl spektrde, lukmançylyk şekillendiriş we telekommunikasiýa ýaly goşundylar üçin möhüm ähmiýete eýe.
Goşmaça okaň:Aýlanmak-optiki nasos üçin gaty-ýakyn IR lazer
2. icarymgeçiriji lazerler
·Umumy maglumat: Adatça elektrik bilen sorulýan, ýarymgeçiriji lazerler optiki nasosdan hem peýdalanyp bilerler, esasanam ýokary dikligi talap edýän programmalarda, dikligine daşarky kawit üstü çykýan lazerler (VECSELs).
·Soňky ösüşler: U. Kelleriň ultrafast gaty we ýarymgeçiriji lazerlerden optiki ýygylyk taraklary boýunça alyp barýan işleri, diodly nasosly gaty we ýarymgeçiriji lazerlerden durnukly ýygylyk taraklarynyň döremegi barada düşünje berýär.Bu öňe gidiş optiki ýygylyk metrologiýasyndaky programmalar üçin möhümdir.
Goşmaça okaň:Ultrafast gaty berk we ýarymgeçiriji lazerlerden optiki ýygylyk taraklary
3. Gaz lazerleri
·Gaz lazerlerinde optiki nasos: Alkali bug lazerleri ýaly gaz lazerleriniň käbir görnüşleri optiki nasos ulanýar.Bu lazerler köplenç aýratyn aýratynlyklary bolan sazlaşykly ýagtylyk çeşmelerini talap edýän programmalarda ulanylýar.
Optiki nasos çeşmeleri
Çyra lampalary: Çyra nasosly lazerlerde giňden ýaýran, çykaryjy lampalar ýokary güýji we giň spektri üçin ulanylýar.YA Mandryko we başg.Gaty ýagdaýly lazerleriň işjeň media optiki nasos ksenon lampalarynda impuls ýaýynyň çykarylyşynyň güýç modelini döretdi.Bu model, lazeriň netijeli işlemegi üçin möhüm bolan impuls nasos lampalarynyň işleýşini optimizirlemäge kömek edýär.
Lazer diodlary:Diod nasosly lazerlerde ulanylýan lazer diodlary ýokary netijelilik, ykjam ululyk we inçe sazlamak ukyby ýaly artykmaçlyklary hödürleýär.
Goşmaça okaň:lazer diody näme?
Çyralar: Çyra lampalary güýçli, giň spektrli ýagtylyk çeşmeleri bolup, olar ýakut ýa-da Nd: YAG lazerleri ýaly gaty berk lazerleri nasoslamak üçin ulanylýar.Lazer gurşawyny tolgundyrýan ýokary güýçli ýagtylygy üpjün edýär.
Ark çyralary: Çyra lampalaryna meňzeş, ýöne üznüksiz işlemek üçin döredilen çyra lampalary yzygiderli güýçli ýagtylyk çeşmesini hödürleýär.Üznüksiz tolkun (CW) lazer işlemegi zerur bolan programmalarda ulanylýar.
Yşyk-diodly indikatorlar (ýagtylyk çykaryjy diodlar): Lazer diodlary ýaly umumy bolmasa-da, käbir pes güýçli programmalarda optiki nasos üçin yşyklandyryjylar ulanylyp bilner.Uzak ömri, arzan bahasy we dürli tolkun uzynlyklarynda elýeterliligi sebäpli amatlydyr.
Gün şöhlesi: Käbir synag synaglarynda gün nasosly lazerler üçin nasos çeşmesi hökmünde konsentrirlenen gün şöhlesi ulanyldy.Bu usul, gün energiýasyny ulanýar, emeli ýagtylyk çeşmeleri bilen deňeşdirilende az gözegçilik edip bolýan we az güýçli bolsa-da, täzelenip bilýän we tygşytly çeşme bolýar.
Süýümli jübüt lazer diodlary: Bular optiki süýümler bilen birleşdirilen lazer diodlary, nasos çyrasyny lazer gurşawyna has netijeli berýär.Bu usul süýümli lazerlerde we nasos çyrasynyň takyk eltilmegi möhüm bolan ýagdaýlarda has peýdalydyr.
Beýleki lazerler: Käwagt beýlekisini nasoslamak üçin bir lazer ulanylýar.Mysal üçin, boýag lazerini nasoslamak üçin ýygylygy iki esse köpeldýän Nd: YAG lazeri ulanylyp bilner.Bu usul, adaty ýagtylyk çeşmeleri bilen aňsatlyk bilen gazanylmaýan nasos prosesi üçin belli bir tolkun uzynlygy talap edilende ulanylýar.
Diod bilen sorulan gaty berk lazer
Başlangyç energiýa çeşmesi: Amal nasos çeşmesi bolup hyzmat edýän diod lazerinden başlaýar.Diod lazerleri netijeliligi, ykjam ululygy we belli tolkun uzynlyklarynda ýagtylyk çykarmak ukyby üçin saýlanýar.
Nasos çyrasy:Diod lazeri gaty berk girdeji serişdesi tarapyndan sorulýan ýagtylygy çykarýar.Diod lazeriniň tolkun uzynlygy girdeji gurşawynyň siňdiriş aýratynlyklaryna laýyk gelýär.
Gaty ýagdaýOrta gazanmak
Material:DPSS lazerlerindäki girdeji serişdesi, adatça Nd: YAG (Neodymi-doply Yttrium Alýuminiý Garnet), Nd: YVO4 (Neodymium doply Yttrium Orthovanadate) ýa-da Yb: YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminium Garnet) ýaly gaty berk materialdyr.
Doping:Bu materiallar, işjeň lazer ionlary bolan seýrek toprakly ionlar (Nd ýa-da Yb ýaly) bilen köpeldilýär.
Energiýanyň siňdirilmegi we tolgunma:Diod lazerinden nasos çyrasy girdeji gurşawyna girende, seýrek ýer ionlary bu energiýany siňdirýär we has ýokary energiýa ýagdaýlaryna tolgunýar.
Ilatyň öwrülişigi
Ilatyň öwrülişigine ýetmek:Lazer hereketiniň açary, girdeji gurşawynda ilatyň tersligini gazanmakdyr.Bu, ionlaryň ýeriň ýagdaýyna garanyňda tolgundyryjy ýagdaýdadygyny aňladýar.
Höweslendirilen zyňyndy:Ilatyň tersligi gazanylandan soň, tolgundyrylan we ýerüsti ýagdaýlaryň arasyndaky energiýa tapawudyna laýyk gelýän fotonyň girizilmegi, tolgundyrylan ionlaryň ýeriň ýagdaýyna gaýdyp gelmegine itergi berip biler we bu işde foton çykarar.
Optiki rezonator
Aýnalar: Girdeji serişdesi optiki rezonatoryň içinde ýerleşdirilýär, adatça serişdäniň her ujunda iki aýna arkaly emele gelýär.
Seslenme we güýçlendirme: Aýnalaryň biri ýokary şöhlelendiriji, beýlekisi bölekleýin şöhlelendiriji.Fotonlar bu aýnalaryň arasynda yza çekilýär, has köp zyňyndylary höweslendirýär we ýagtylygy güýçlendirýär.
Lazer zyňylyşy
Yzygiderli ýagtylyk: Çykýan fotonlar birmeňzeş, ýagny fazada we tolkun uzynlygy birmeňzeşdir.
Çykyş: Bölekleýin şöhlelendiriji aýna bu ýagtylygyň bir bölegine geçmäge mümkinçilik berýär we DPSS lazerinden çykýan lazer şöhlesini emele getirýär.
Nasos geometriýalary: gapdal we ahyrky nasos
| Nasos usuly | Düşündiriş | Goýmalar | Üstünlikleri | Kynçylyklar |
|---|---|---|---|---|
| Gapdal nasos | Nasos çyrasy lazer gurşawyna perpendikulýar girizildi | Çybyk ýa-da süýümli lazerler | Nasos çyrasynyň birmeňzeş paýlanyşy, ýokary güýçli programmalar üçin amatly | Birmeňzeş däl girdeji paýlanyşy, şöhläniň pesligi |
| Ahyrky nasos | Nasos çyrasy lazer şöhlesi bilen birmeňzeş ok boýunça ugrukdyrylýar | Nd: YAG ýaly gaty döwlet lazerleri | Bitewi girdeji paýlanyşy, şöhläniň has ýokary hili | Çylşyrymly deňleşdirme, ýokary güýçli lazerlerde az täsirli ýylylyk ýaýramagy |
Nasos çyrasynyň täsirli bolmagy üçin talaplar
| Talap | Möhümligi | Täsir / deňagramlylyk | Goşmaça bellikler |
|---|---|---|---|
| Spektriň laýyklygy | Tolkun uzynlygy lazer gurşawynyň siňdiriş spektrine laýyk gelmelidir | Netijeli siňdirilmegini we ilatyň täsirli öwrülmegini üpjün edýär | - |
| Dykyzlyk | Islenýän tolgunma derejesi üçin ýeterlik derejede ýokary bolmaly | Artykmaç ýokary intensiwlik termiki zeper ýetmegine sebäp bolup biler;gaty pes ilatyň tersligini gazanyp bilmez | - |
| Şöhläniň hili | Esasanam nasosly lazerlerde möhüm | Netijeli birleşmegi üpjün edýär we çykýan lazer şöhleleriniň hiline goşant goşýar | Nasos çyrasynyň we lazer re modeiminiň göwrüminiň takyk gabat gelmegi üçin ýokary şöhläniň hili möhümdir |
| Polýarizasiýa | Anizotrop häsiýetli media üçin zerur | Siňdiriş netijeliligini ýokarlandyrýar we çykýan lazer ýagtylygynyň polýarizasiýasyna täsir edip biler | Polörite polýarizasiýa ýagdaýy zerur bolup biler |
| Güýçli ses | Pes ses derejesi gaty möhümdir | Nasosyň ýagtylygynyň intensiwliginiň üýtgemegi lazeriň çykarylyşynyň hiline we durnuklylygyna täsir edip biler | Stabilityokary durnuklylygy we takyklygy talap edýän programmalar üçin möhümdir |
Iş wagty: 01-2023-nji dekabry