激光器核心部件—激光晶體有哪些類(lèi)型?晶體功能特性是什么?
自1960年第一臺(tái)綠寶石晶體激光器面世至今,激光技術(shù)性早已滲入每個(gè)基礎(chǔ)研究和主要用途。激光晶體是一種電子光學(xué)晶體,通常是單晶體(光伏電池光電材料),作為固態(tài)激光器的收獲物質(zhì)。在大部分情形下,他們與三價(jià)希土正離子或銜接金屬離子混和。當(dāng)根據(jù)消化吸收液壓柱塞泵光向晶體給予動(dòng)能時(shí),這種正離子使晶體可以根據(jù)激起射變大激光光波長(zhǎng)的光。與別的激光物質(zhì)(如混和夾層玻璃)對(duì)比,晶體通常具備更小的消化吸收和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)帶寬、更高一些的傳熱性和更多的彈跳橫截面。激光的彈跳橫截面預(yù)測(cè)分析了輻射源造成彈跳的概率。高彈跳橫截面與更高一些的消化吸收或激起射幾率相關(guān)。激光晶體有很多不一樣的樣子。這種晶體的普遍幾何圖形樣子包含方形、圓柱型和薄園盤(pán)。晶體的形態(tài)和夾雜濃度值對(duì)輸出光線有較大的危害。伴隨著幾十年的發(fā)展趨勢(shì),激光晶體的類(lèi)型早已大大增加。在諸多晶體中,應(yīng)用最普遍的晶體是釹鋁紫牙烏晶體(Nd:YAG)、釹明鞏酸銻晶體(Nd:YVO4)、鈦藍(lán)色寶石晶體(Ti:Al2O3)。
ND:YAG晶體ND:YAG晶體具備物理性能好、收獲高、熱特性好、電子光學(xué)勻稱(chēng)性好的特性,廣泛運(yùn)用于科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防等行業(yè)。ND:YAG晶體收獲網(wǎng)絡(luò)帶寬相對(duì)性較小,可以完成較高的收獲高效率和相對(duì)性較低的激光閥值。其優(yōu)良的熱特性和性能可以生長(zhǎng)發(fā)育具備高電子光學(xué)品質(zhì)和大外徑的晶體。它的發(fā)生大力推廣了固態(tài)激光器,取得成功完成了商業(yè)化的。ND:YAG晶體消化吸收808nm,通常在1064nm的最高值周邊閃光,但在940nm、1120nm、1320nm和1440nm周邊也彈跳。
Nd:YAG晶體是大功率持續(xù)激光器、固態(tài)激光器和軍工用激光器的關(guān)鍵應(yīng)用材質(zhì)之一。現(xiàn)階段主要是運(yùn)用如下所示:-用以生產(chǎn)制造各種各樣金屬材料和塑膠的雕塑和蝕刻加工;-診療,如電子內(nèi)窺鏡、泌尿科、腦外科、婦產(chǎn)科、皮膚美容、口腔科和腫瘤內(nèi)科,用以診治各類(lèi)病癥,如癌病和肝硬化;-測(cè)距儀和照明燈具;-用以電阻器、修補(bǔ)、打孔等工程項(xiàng)目運(yùn)用;-用以加工工藝數(shù)據(jù)可視化技術(shù)性;-用以定量分析。
ND:YVO4晶體為雙軸,只發(fā)送線形偏振,防止了多余的雙折射對(duì)內(nèi)存超頻的危害。特別適合高反復(fù)頻調(diào)Q激光器和低閥值持續(xù)激光器的物質(zhì)。ND:YVO4晶體消化吸收最高值長(zhǎng)短為808nm,發(fā)送914nm、1064nm和1342nm。激光晶體是啥?ND:YVO較為的優(yōu)勢(shì):與ND:YAG對(duì)比,ND:YVO4在1064nm處的受激發(fā)射橫截面大好幾倍,1342nm處的受激發(fā)射橫截面超過(guò)ND:YAG的12倍。假如要搭建單脈沖或持續(xù)波激光器,ND:YVO4替代ND:YAG的優(yōu)良物質(zhì)。吸收率ND:YVO4超過(guò)ND:YAG,假如應(yīng)用同樣的808nm二極管,假如應(yīng)用ND:YVO4,這種二極管率應(yīng)用這種二極管,進(jìn)而提升二極管的使用期限。
ND:YVO4>與ND:YAG較為的缺陷:ND:YVO4的上態(tài)使用壽命比ND短2.5-3倍:YAG的上態(tài)周期短2.5-3倍上下。這代表在Q電源開(kāi)關(guān)期內(nèi)難以得到與ND同樣的高單脈沖動(dòng)能(有時(shí)候乃至不太可能):低中輸出功率激光器、視覺(jué)系統(tǒng)、光譜學(xué)和醫(yī)療器材激光。
Ti:Al2O3晶體鈦晶石(Ti:Al2O3)晶體可靠性高,使用期限長(zhǎng),可使用于股票波段600-1050nm的激光系統(tǒng)軟件,完成飛秒激光激光單脈沖。1982年6月,彼得·莫頓(PeterMoulton)在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室(MitlincolnLabortory)初次修建和創(chuàng)造發(fā)明了根據(jù)鈦的激光器。鈦:藍(lán)色寶石消化吸收帶核心坐落于490nm,適用各種各樣激光泵-氬正離子、內(nèi)存超頻ND:YAG、YLF、銅蒸氣激光。因?yàn)闊晒鈮勖鼮?.2μm,短單脈沖拍照閃光燈可以合理水下混凝土功能齊全的激光系統(tǒng)軟件中的鈦:藍(lán)色寶石晶體。
運(yùn)用:醫(yī)療器材激光系統(tǒng)軟件、激光雷達(dá)探測(cè)、激光光譜學(xué)。