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Cos'è un laser a stato solido

numero Sfoglia:0     Autore:Editor del sito     Pubblica Time: 2022-03-10      Origine:motorizzato

Cos'è un laser a stato solido

Un laser a stato solido èun laserche usi un laser a stato solidomateriale come sostanza di lavoro. Il mezzo di lavoro è drogato uniformemente con una piccola quantità di ioni attivati ​​nel cristallo o in vetro come materiale della matrice. I laser a stato solido hanno le caratteristiche di dimensioni ridotte, uso conveniente e alta potenza di uscita. Il laser a stato solido ha generalmente una potenza continua di oltre 100 watt, e la potenza del picco di impulso può essere alta come 10W. Tuttavia, a causa della complicata preparazione del mezzo di lavoro, il prezzo è relativamente alto.

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Sostanza di lavoro del laser a stato solido

La sostanza di lavoro del laser a stato solido è composta da cristallo o vetro otticamente trasparente come materiale host, drogato con ioni attivati ​​o altre sostanze attivate. Questa sostanza di lavoro dovrebbe generalmente avere buone proprietà fisiche chimiche, linee spettrali a fluorescenza strette, bande forti e ampie assorbenti e alta efficienza quantistica a fluorescenza. Le sostanze di lavoro laser in vetro sono facilmente realizzate in materiali di grandi dimensioni uniformi, che possono essere utilizzati in laser ad alta energia o di picco di picco. Tuttavia, il suo spettro di fluorescenza è ampio e la sua prestazione termica è scarsa, quindi non è adatto per lavorare in alta potenza media. Gli occhiali del neodimio comuni sono occhiali di silicato, fosfato e fluorofosfato. I materiali di lavoro del laser di cristallo hanno generalmente buone proprietà termiche e meccaniche e strette linee spettrali di fluorescenza, ma la tecnologia di crescita del cristallo per ottenere materiali su larga scala di alta qualità è complicata. Dal 1960, oltre 300 cristalli di ossidi e fluoruri drogati con vari metalli di terra rare o ioni di transizione metallici hanno raggiunto l'oscillazione laser.

Fonte di incentivazione del laser a stato solido

I lastratori a stato solido usano la luce come sorgente di eccitazione. Le fonti di eccitazione di impulsi comunemente utilizzate sono lampade flash a pagamento Xenon; Le fonti di eccitazione continue comprendono lampade ad arco di Krypton, lampade a tungsteno iodio, lampade di rubineo di potassio, ecc. In piccoli laser a lunga durata, diodi a semiconduttore o luce solare possono essere utilizzati come fonti di eccitazione. Alcuni nuovi laser a stato solido usano anche eccitazione laser. Poiché solo una parte dello spettro di emissione della sorgente luminosa viene assorbita dalla sostanza di lavoro, e altre perdite vengono aggiunte, l'efficienza di conversione dell'energia dei laser a stato solido non è elevata, generalmente tra poche millesime e un pochi percento.

Caratteristiche del laser a stato solido

I laser a stato solido possono essere utilizzati come fonti di luce coerenti ad alta energia e ad alta potenza. L'energia di uscita del laser Pulse Ruby può raggiungere il livello del chilojoule. Il sistema laser in vetro al neodimio amplificato a Q-commutato e multi-stadio ha una potenza massima di impulso di 10 watt. La potenza di uscita del laser in alluminio Garnet CW del YTTRIUM può raggiungere centinaia di watt e la connessione della serie multilivello può raggiungere chilowatt. Allo stesso tempo, i laser a stato solido utilizzano la tecnologia Q-Switching (modulazione elettro-ottica) per ottenere brevi impulsi nel nanosecondo a centinaia di nanosecondi, e la tecnologia di blocco della modalità può ottenere impulsi ultrashort nel picosecond a centinaia di picosecondi. Inoltre, a causa della disomogeneità ottica del materiale di lavoro e di altri motivi, l'output del laser a stato solido generale è multi-modalità. Se il materiale di lavoro con una buona uniformità ottica è selezionata e le misure tecniche come il risonatore progettato accuratamente sono adottate, è possibile ottenere il laser in modalità trasversale fondamentale con l'angolo di divergenza del fascio vicino al limite di diffrazione e si può ottenere anche il laser in modalità longitudinale singolo .

Applicazioni del laser a stato solido

I laser a stato solido hanno una vasta gamma di usi in ricerca militare, lavorazione, medicina e scientifica. È comunemente usato in ranging, tracciamento, guida, perforazione, taglio e saldatura, ricottura di materiale semiconduttore, micromachiacconamento del dispositivo elettronico, rilevamento atmosferico, ricerca della spettroscopia, chirurgia e chirurgia oscalica, diagnostica plasmatica, olografia pulsata e fusione laser. . I laser a stato solido sono anche usati come fonti di eccitazione per laser tunicabili. La tendenza dello sviluppo dei laser a stato solido è la diversificazione dei materiali e dei dispositivi, compresa la ricerca di nuove lunghezze d'onda e nuovi materiali di lavoro con lunghezze d'onda di lavoro sintonizzabili, migliorando l'efficienza della conversione del laser, l'aumento della potenza di uscita, migliorando la qualità del fascio, la compressione della larghezza del polso, la compressione della compressione e il miglioramento della qualità del fascio Affidabilità e affidabilità. Estendi la vita lavorativa, ecc.

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