Претставување на „душата“ на ласерите во цврста состојба

Претставување на „душата“ на ласерите во цврста состојба

Мејнстримласер во цврста состојбаматеријали

Јадрото на секој ласер е работната супстанца на ласерот, а работната супстанца на цврста агрегатна супстанца еласере во суштина цврста. Повеќето ласерски медиуми во цврста состојба се составени од кристални матрици и допирани атоми или јони со ласерска активност, додека аморфните (стаклени) матрици се релативно ретки. Се очекува најновиот развој во технологијата за подготовка на керамика значително да го прошири опсегот на примена на нискобуџетните и висококвалитетни ласерски материјали, кои можат да се направат во големина многу поголема од онаа на кристалните материјали.

Основни најчесто користени материјали за ласер во цврста состојба

Рубин: Неговиот хемиски состав е алуминиум оксид допиран со хром (Cr:Al₂O₃). Вештачките рубини имаат сличен хемиски состав како рубините со квалитет на скапоцени камења, но се со поголема чистота и квалитет. Изгледаат розови и имаат ласерска бранова должина од 694,3 нанометри.

2. Неодимиумски допиран итриумски алуминиумски гранат (Nd:YAG): Вештачки кристал, со ласерска бранова должина од 1064 нанометри, припаѓа на близу-инфрацрвената светлина и е целосно невидлив и небезбеден за очите. Nd:YAG е моментално најшироко користениот материјал за ласер во цврста состојба, далеку го надминува рубинот. Основната причина е што неговиот праг на ласер е помал и може да постигне поголема излезна енергија под истата влезна енергија.

3. Итриум ванадат допиран со неодимиум (Nd:YVO₄) Честопати едноставно нарекуван „ванадат“, тој стана претпочитан материјал за ласери во цврста состојба со ниска до средна моќност (до неколку вати) со диодно пумпање поради неговиот голем пресек на стимулирана емисија, нискиот праг на ласерот и поларизираните излезни карактеристики. Работните бранови должини се 1064 нанометри и 1340 нанометри, а по удвојување на фреквенцијата, може да произведува ласери со бранови должини од 532 нанометри и 670 нанометри.

4. Стакло допирано со неодимиум (Nd:Glass): Користејќи аморфно стакло како матрица, неговите ласерски својства се слични на оние на Nd:YAG. Неговиот основен недостаток е што неговата топлинска спроводливост е релативно ниска, само 1/10 од онаа на кристалот, што го отежнува ладењето во апликации со голема моќност. Сепак, неговата предност лежи во фактот што може да се претвори во ласерски медиум со дијаметар поголем од една стапка, ефикасно контролирајќи ја густината на енергијата, избегнувајќи оштетување на оптичките компоненти на ниво на килоџули.пулсен ласер, и имаат релативно ниска цена.

Други важни материјали за ласер во цврста состојба, материјали допирани со ербиум: вклучувајќи и алуминиумски гранат од итриум допиран со ербиум (Er:YAG, излезна бранова должина 2940 нанометри) и стакло допирано со ербиум (Er:Glass, излезна бранова должина 1540 нанометри). Материјали допирани со холмиум: вклучувајќи алуминиумски гранат од итриум допиран со холмиум (Ho:YAG), литиум итриум флуорид допиран со холмиум (Ho:YLF) и стакло допирано со холмиум (Ho:glass, излезна бранова должина 2000 до 2100 нанометри). Материјали допирани со тулиум: вклучувајќи и алуминиумски гранат од итриум допиран со тулиум (Tm:YAG), алуминиумски гранат од лутециум допиран со тулиум (Tm:LuAG) и литиум итриум флуорид допиран со тулиум-холмиум (Tm,Ho:YLF, излезна бранова должина од 2000 до 2030 нанометри). Материјали допирани со итербиум: како што е калиум гадолиниум волфрам допиран со итербиум (Yb:KGW, излезна бранова должина од 1025 до 1045 нанометри). Александрит (излезна бранова должина од 655 до 815 нанометри). Сафир допиран со титаниум (Ti:Sapphire, излезна бранова должина од 840 до 1100 нанометри)