Introduzzjoni tar-“Ruħ” tal-lejżers ta’ stat solidu

Introduzzjoni tar-“Ruħ” tal-lejżers ta’ stat solidu

Mainstreamlejżer ta' stat solidumaterjali

Il-qalba ta' kwalunkwe lejżer hija s-sustanza tax-xogħol tal-lejżer, u s-sustanza tax-xogħol ta' lejżer fi stat solidulejżerhuwa essenzjalment solidu. Il-biċċa l-kbira tal-mezzi tal-lejżer fi stat solidu huma magħmula minn matriċi tal-kristall u atomi jew joni ddopjati b'attività tal-lejżer, filwaqt li matriċi amorfi (tal-ħġieġ) huma relattivament rari. L-aħħar żvilupp fit-teknoloġija tal-preparazzjoni taċ-ċeramika huwa mistenni li jespandi b'mod sinifikanti l-ambitu tal-applikazzjoni ta' materjali tal-lejżer bi prezz baxx u ta' kwalità għolja, li jistgħu jsiru f'daqs ħafna akbar minn dak tal-materjali tal-kristall.

Materjali tal-lejżer ta' stat solidu użati b'mod komuni

Rubin: Il-kompożizzjoni kimika tiegħu hija ossidu tal-aluminju ddoppjat bil-kromju (Cr:Al₂O₃). Ir-rubini artifiċjali għandhom kompożizzjoni kimika simili għar-rubini ta’ kwalità ta’ ġawhra, iżda huma ta’ purità u kwalità ogħla. Jidhru roża u għandhom wavelength tal-lejżer ta’ 694.3 nanometri.

2. Granat tal-ittriju tal-aluminju ddoppjat bin-neodimju (Nd:YAG): Kristall artifiċjali, b'tul ta' mewġa tal-lejżer ta' 1064 nanometru, jappartjeni għad-dawl qrib l-infra-aħmar u huwa kompletament inviżibbli u perikoluż għall-għajnejn. Nd:YAG bħalissa huwa l-materjal tal-lejżer ta' stat solidu l-aktar użat, ferm aħjar mir-rubin. Ir-raġuni ewlenija hija li l-limitu tal-lejżer tiegħu huwa aktar baxx, u jista' jikseb enerġija ta' ħruġ ogħla taħt l-istess enerġija ta' dħul.

3. Vanadat tal-ittriju ddoppjat bin-neodimju (Nd:YVO₄) Spiss imsejjaħ sempliċement "vanadat", sar il-materjal preferut għal lejżers ta' stat solidu ppumpjati bid-dijodi ta' qawwa baxxa sa medja (sa diversi watts) minħabba s-sezzjoni trasversali kbira tal-emissjoni stimulata tiegħu, il-limitu baxx tal-lejżer u l-karatteristiċi tal-ħruġ polarizzat. It-tul tal-mewġ operattiv huwa 1064 nanometru u 1340 nanometru, u wara li tirdoppja l-frekwenza, jista' joħroġ lejżers b'tul tal-mewġ ta' 532 nanometru u 670 nanometru.

4. Ħġieġ iddopat bin-neodimju (Nd:Glass): Bl-użu ta' ħġieġ amorfu bħala l-matriċi, il-proprjetajiet tal-lejżer tiegħu huma simili għal dawk ta' Nd:YAG. L-iżvantaġġ ewlieni tiegħu huwa li l-konduttività termali tiegħu hija relattivament baxxa, biss 1/10 ta' dik ta' kristall, u dan jagħmilha diffiċli biex jitkessaħ f'applikazzjonijiet ta' qawwa għolja. Madankollu, il-vantaġġ tiegħu jinsab fil-fatt li jista' jsir f'midja tal-lejżer b'dijametru li jaqbeż sieq, u b'hekk jikkontrolla b'mod effettiv id-densità tal-enerġija, u jevita ħsara lill-komponenti ottiċi fil-livell ta' kilojoule.lejżer pulsat, u li għandu spiża relattivament baxxa.

Materjali oħra importanti tal-lejżer tal-istat solidu, materjali ddoppjati bl-erbju: inkluż granat tal-ittriju tal-aluminju ddoppjat bl-erbju (Er:YAG, tul ta' mewġa tal-ħruġ 2940 nanometru) u ħġieġ iddoppjat bl-erbju (Er:Ħġieġ, tul ta' mewġa tal-ħruġ 1540 nanometru). Materjali ddoppjati bl-olmju: inkluż granat tal-ittriju tal-aluminju ddoppjat bl-olmju (Ho:YAG), fluworidu tal-ittriju tal-litju ddoppjat bl-olmju (Ho:YLF), u ħġieġ iddoppjat bl-olmju (Ho:ħġieġ, tul ta' mewġa tal-ħruġ 2000 sa 2100 nanometru). Materjali ddoppjati bit-tulju: inkluż granat tal-ittriju tal-aluminju ddoppjat bit-tulju (Tm:YAG), granat tal-lutezju tal-aluminju ddoppjat bit-tulju (Tm:LuAG), u fluworidu tal-ittriju tal-litju ko-doppjat bit-tulju-olmju (Tm,Ho:YLF, tul ta' mewġa tal-ħruġ 2000 sa 2030 nanometru). Materjali ddoppjati bl-itterbju: bħal tungstat tal-gadolinju tal-potassju ddoppjat bl-itterbju (Yb:KGW, wavelength tal-ħruġ 1025 sa 1045 nanometru). Alessandrite (wavelength tal-ħruġ 655 sa 815 nanometru). Żaffir ddoppjat bit-titanju (Ti:Żaffir, wavelength tal-ħruġ 840 sa 1100 nanometru)