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。當根據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激起射變大激光光波長(cháng)的光。與別的激光物質(zhì)(如混和夾層玻璃)對比,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測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)和夾雜濃度值對輸出光線(xiàn)有較大的危害。伴隨著(zhù)幾十年的發(fā)展趨勢,激光晶體的類(lèi)型早已大大增加。在諸多晶體中,應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,廣泛運用于科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、國防等行業(yè)。ND:YAG晶體收獲網(wǎng)絡(luò )帶寬相對性較小,可以完成較高的收獲高效率和相對性較低的激光閥值。其優(yōu)良的熱特性和性能可以生長(cháng)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晶體是大功率持續激光器、固態(tài)激光器和軍工用激光器的關(guān)鍵應用材質(zhì)之一?,F階段主要是運用如下所示:-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,如電子內窺鏡、泌尿科、腦外科、婦產(chǎn)科、皮膚美容、口腔科和腫瘤內科,用以診治各類(lèi)病癥,如癌病和肝硬化;-測距儀和照明燈具;-用以電阻器、修補、打孔等工程項目運用;-用以加工工藝數據可視化技術(shù)性;-用以定量分析。
ND:YVO4晶體為雙軸,只發(fā)送線(xiàn)形偏振,防止了多余的雙折射對內存超頻的危害。特別適合高反復頻調Q激光器和低閥值持續激光器的物質(zhì)。ND:YVO4晶體消化吸收最高值長(cháng)短為808nm,發(fā)送914nm、1064nm和1342nm。激光晶體是啥?ND:YVO較為的優(yōu)勢:與ND:YAG對比,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,假如應用同樣的808nm二極管,假如應用ND:YVO4,這種二極管率應用這種二極管,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、光譜學(xué)和醫療器材激光。
Ti:Al2O3晶體鈦晶石(Ti:Al2O3)晶體可靠性高,使用期限長(cháng),可使用于股票波段600-1050nm的激光系統軟件,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)驗室(MitlincolnLabortory)初次修建和創(chuàng )造發(fā)明了根據鈦的激光器。鈦:藍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、內存超頻ND:YAG、YLF、銅蒸氣激光。因為熒光壽命為3.2μm,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軟件中的鈦:藍色寶石晶體。
運用:醫療器材激光系統軟件、激光雷達探測、激光光譜學(xué)。