Лазердің «жүрегі»: күшейту ортасы

Лазердің «жүрегі»: gainmedium
In лазерлік технология, бұллазерлік күшейту ортасы(белсенді орта немесе лазерлік жұмыс заты деп те аталады) негізгі компонент болып табыладылазерОл айдау арқылы бөлшектер санының инверсиясына қол жеткізеді, жарықты күшейту мүмкіндігін қамтамасыз етеді, резонанстық қуыстағы шығынды өтейді және осылайша когерентті лазер шығысын жасайды. Тиісті күшейту ортасы болмаса, тиімді лазер болмас еді.
1. Күшейткіш ортаның негізгі тұжырымдамасы және жұмыс принципі.
Күшейту ортасының функциясы - ынталандырылған сәулелену арқылы оптикалық қуатты күшейту. Әдетте, жоғарғы деңгейдегі бөлшектердің энергия инверсиясына қол жеткізу үшін энергиямен қамтамасыз ету үшін сыртқы айдау (оптикалық айдау немесе электрлік айдау) қажет.
2. Керемет күшейту ортасына қойылатын талаптар:
Барлық материалдарды күшейту ортасы ретінде пайдалануға болмайды. Негізгі талаптар: Лазерлік ауысу: Мақсатты толқын ұзындығы диапазонында күшті сәулелену көлденең қимасы (o_em) бар. Жоғары мөлдірлік: Негізгі материал лазер мен сорғының толқын ұзындығы үшін мөлдір. Тиімді сорғы сіңіруі: Қолжетімді сорғы көзіне сәйкес келу (мысалы, 808 нм LD сорғы Nd:YAG) жоғарғы деңгейдегі қызмет ету мерзіміне (T) сәйкес келеді: Ұзақ қызмет ету мерзімі Q-коммутациясы үшін пайдалы, қысқа қызмет ету мерзімі модуляция үшін пайдалы. Жоғары кванттық тиімділік: Төмен сөндіру, төмен қозған күйдегі сіңіру. Жоғары o·T өнімі: Жоғары күшейту және төмен шекті деңгейге жету. Кең күшейту өткізу қабілеті: Толқын ұзындығын реттеу және ультрақысқа импульстар үшін пайдалы. Жылулық және механикалық қасиеттері: Жоғары жылу өткізгіштік, төмен термооптикалық коэффициент, жоғары зақымдану шегі. Басқалары: Химиялық тұрақтылық, гигроскопиялықтықтың болмауы, жоғары зақымдану шегі. Бұл талаптар көбінесе бір-бірімен қақтығысады. Мысалы, кең өткізу қабілеті әдетте төменгі көлденең қиманы білдіреді және бұл қолданбалы сценарийлерде ымыраға келуді талап етеді.
Күшейту ортасы шешуші фактор болып табыладылазерлік өнімділікКлассикалық Nd:YAG-тан ​​бастап қазіргі заманғы жоғары қуатты оптикалық талшықтарға дейін материалдардағы жетістіктер лазерлердің қолданылуын үнемі кеңейтіп келеді. Практикалық дизайнда легирлеу концентрацияларын, айдау схемаларын және т.б. оңтайландыру үшін сандық модельдеу жиі қажет.