Laser Gain Medium ဆိုတာ ဘာလဲ။
လေဆာရရှိသည့် ကြားခံသည် နှိုးဆွထုတ်လွှတ်မှုဖြင့် အလင်းကို ချဲ့ထွင်ပေးသည့် အရာတစ်ခုဖြစ်သည်။ အလတ်စား၏ အက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများသည် မြင့်မားသော စွမ်းအင်အဆင့်သို့ စိတ်လှုပ်ရှားသောအခါ၊ ၎င်းတို့သည် စွမ်းအင်နိမ့်သော အခြေအနေသို့ ပြန်သွားသောအခါ လှိုင်းအလျားတစ်ခု၏ ဖိုတွန်ကို ထုတ်လွှတ်နိုင်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် လေဆာလုပ်ဆောင်ချက်အတွက် အခြေခံအချက်ဖြစ်သည့် ကြားခံမှတဆင့်ဖြတ်သန်းသောအလင်းကို ချဲ့ထွင်စေသည်။
[ဆက်စပ်ဘလော့ဂ်-လေဆာ၏အဓိကအစိတ်အပိုင်းများ]
ပုံမှန် Gain Medium ဆိုတာ ဘာလဲ ။
အမြတ်အလတ် အပါအဝင် ကွဲပြားနိုင်သည်။ဓာတ်ငွေ့များ, အရည် (ဆိုးဆေး), အစိုင်အခဲများ(သလင်းခဲများ သို့မဟုတ် မျက်မှန်များ သို့မဟုတ် မြေရှားပါး သို့မဟုတ် အသွင်ကူးပြောင်းရေး သတ္တုအိုင်းယွန်းများဖြင့် ရောထားသော) နှင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာများ။Solid-state လေဆာများဥပမာအားဖြင့်၊ Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) သို့မဟုတ် မြေရှားပါးဒြပ်စင်များပါသော မျက်မှန်များကို မကြာခဏ အသုံးပြုသည်။ ဆိုးဆေးလေဆာများသည် ပျော်ရည်များတွင် ပျော်ဝင်နေသော အော်ဂဲနစ်ဆိုးဆေးများကို အသုံးပြုကြပြီး ဓာတ်ငွေ့လေဆာများသည် ဓာတ်ငွေ့များ သို့မဟုတ် ဓာတ်ငွေ့အရောအနှောများကို အသုံးပြုသည်။
လေဆာချောင်းများ (ဘယ်မှညာ)- Ruby၊ Alexandrite၊ Er:YAG၊ Nd:YAG
Nd (Neodymium)၊ Er (Erbium) နှင့် Yb (Ytterbium) အကြား ကွာခြားချက်များ
အထူးသဖြင့် doped လေဆာပစ္စည်းများ၏အခြေအနေတွင် ၎င်းတို့၏ ထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းအလျား၊ စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းယန္တရားများနှင့် အပလီကေးရှင်းများနှင့် အဓိကသက်ဆိုင်သည်။
ထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းအလျား-
- Er- Erbium သည် ပုံမှန်အားဖြင့် 1.55 µm တွင် ထုတ်လွှတ်သည်၊ ၎င်းသည် မျက်လုံးဘေးကင်းသော ဒေသတွင်ရှိပြီး optical fibers များ လျော့နည်းခြင်းကြောင့် တယ်လီကွန်မြူနတီအပလီကေးရှင်းများအတွက် အလွန်အသုံးဝင်သည် (Gong et al., 2016)။
- Yb- Ytterbium သည် 1.0 မှ 1.1 µm ဝန်းကျင်ကို ထုတ်လွှတ်လေ့ရှိပြီး ပါဝါမြင့်သော လေဆာများနှင့် အသံချဲ့စက်များအပါအဝင် ကျယ်ပြန့်သော applications များအတွက် သင့်လျော်စေသည်။ Yb မှ စွမ်းအင်ကို Er သို့ လွှဲပြောင်းခြင်းဖြင့် Er-doped စက်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် Yb ကို Er အတွက် အာရုံခံကိရိယာအဖြစ် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
- Nd- နီအိုဒီယမ်-ဆေးသုံးပစ္စည်းများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် 1.06 µm ဝန်းကျင်မှ ထုတ်လွှတ်သည်။ ဥပမာ Nd:YAG သည် ၎င်း၏ ထိရောက်မှု ကြောင့် ကျော်ကြားပြီး စက်မှုနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ လေဆာ နှစ်မျိုးလုံးတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုသည် (Y. Chang et al., 2009)။
စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းမှု ယန္တရားများ-
- Er နှင့် Yb Co-doping- အိမ်ရှင်ကြားခံတစ်ခုတွင် Er နှင့် Yb ၏တွဲဖက်သုံးစွဲမှုသည် 1.5-1.6 µm အကွာအဝေးအတွင်း ထုတ်လွှတ်မှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် အကျိုးရှိသည်။ Yb သည် ပန့်အလင်းကိုစုပ်ယူပြီး Er အိုင်းယွန်းသို့ စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းခြင်းဖြင့် Er အတွက် ထိရောက်သော အာရုံခံကိရိယာတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်ကာ တယ်လီကွန်မြူနီကေးရှင်းတီးဝိုင်းအတွင်း ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှု ပိုမိုများပြားလာစေသည်။ ဤစွမ်းအင်လွှဲပြောင်းမှုသည် Er-doped fiber amplifiers (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023) ၏လည်ပတ်မှုအတွက် အရေးကြီးပါသည်။
- Nd- Nd သည် ပုံမှန်အားဖြင့် Er-doped စနစ်များတွင် Yb ကဲ့သို့ အာရုံခံကိရိယာကို မလိုအပ်ပါ။ Nd ၏ ထိရောက်မှုသည် ၎င်း၏ တိုက်ရိုက်စုပ်ယူမှု နှင့် နောက်ဆက်တွဲ ထုတ်လွှတ်မှုတို့မှ ဆင်းသက်လာကာ ၎င်းအား ရိုးရှင်းပြီး ထိရောက်သော လေဆာရရှိမှု ကြားခံအဖြစ် ပြုလုပ်ပေးသည်။
အပလီကေးရှင်းများ
- အဲ-1.55 µm တွင် ၎င်း၏ ထုတ်လွှတ်မှု ကြောင့် တယ်လီကွန်မြူနီကေးရှင်းများတွင် အဓိကအသုံးပြုပြီး silica optical fibers ၏ အနိမ့်ဆုံးဆုံးရှုံးမှုပြတင်းပေါက်နှင့် တိုက်ဆိုင်သည်။ တာဝေးဖိုက်ဘာအော့ပတစ် ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များရှိ အလင်းချဲ့စက်များနှင့် လေဆာများ အတွက် Er-doped အမြတ်အလတ်စားများသည် အရေးကြီးပါသည်။
- Yb:ထိရောက်သော diode pumping နှင့် high power output ကိုခွင့်ပြုသည့် ၎င်း၏အတော်လေးရိုးရှင်းသော အီလက်ထရွန်နစ်ဖွဲ့စည်းပုံကြောင့် ပါဝါမြင့်မားသော application များတွင် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ Yb-doped ပစ္စည်းများကိုလည်း Er-doped စနစ်များ၏စွမ်းဆောင်ရည်မြှင့်တင်ရန်အသုံးပြုသည်။
- Nd: စက်မှုဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့် ဂဟေဆော်ခြင်းမှ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာလေဆာများအထိ ကျယ်ပြန့်သော အသုံးချမှုများအတွက် ကောင်းမွန်သင့်လျော်သည်။ Nd:YAG လေဆာများသည် ၎င်းတို့၏ စွမ်းဆောင်ရည်၊ ပါဝါနှင့် ဘက်စုံသုံးနိုင်မှုအတွက် အထူးတန်ဖိုးထားပါသည်။
Nd:YAG ကို DPSS လေဆာတွင် အမြတ်အစွန်းအဖြစ် အဘယ်ကြောင့် ရွေးချယ်ခဲ့သနည်း။
DPSS လေဆာသည် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာဒိုင်အိုဒဖြင့်စုပ်ထုတ်သော solid-state gain medium (Nd:YAG ကဲ့သို့) ကိုအသုံးပြုသည့် လေဆာအမျိုးအစားဖြစ်သည်။ ဤနည်းပညာသည် မြင်နိုင်သော-မှ-အနီအောက်ရောင်ခြည် ရောင်စဉ်အတွင်း အရည်အသွေးမြင့် အလင်းတန်းများကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်သော ကျစ်လစ်ပြီး ထိရောက်သော လေဆာများကို ရရှိစေပါသည်။ အသေးစိတ်ဆောင်းပါးအတွက်၊ DPSS လေဆာနည်းပညာဆိုင်ရာ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် သုံးသပ်ချက်များအတွက် ကျော်ကြားသော သိပ္ပံနည်းကျ ဒေတာဘေ့စ်များ သို့မဟုတ် ထုတ်ဝေသူများမှတဆင့် ရှာဖွေရန် စဉ်းစားနိုင်သည်။
[ဆက်စပ်ထုတ်ကုန် :Diode-pumped solid-state လေဆာ]
Nd:YAG ကို အကြောင်းအမျိုးမျိုးကြောင့် လေ့လာချက်များအရ မီးမောင်းထိုးပြထားသည့်အတိုင်း semiconductor-pumped laser modules များတွင် အမြတ်အစွန်းတစ်ခုအဖြစ် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်-
1.High Efficiency နှင့် Power Output: Diode side-pumped Nd:YAG လေဆာ module ၏ ဒီဇိုင်းနှင့် သရုပ်ဖော်မှုများသည် diode side-pumped Nd:YAG လေဆာဖြင့် ကျယ်ပြန့်သော frequency အကွာအဝေးတွင် စဉ်ဆက်မပြတ်စွမ်းအင်ကို ထိန်းထားစဉ်တွင် အများဆုံး ပျမ်းမျှပါဝါ 220 W ကို ပေးစွမ်းသည်။ ၎င်းသည် diodes ဖြင့်စုပ်ယူသောအခါ Nd:YAG လေဆာများ၏ မြင့်မားသော စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အလားအလာကို ညွှန်ပြသည် (Lera et al., 2016)။
2.Operational Flexibility နှင့် Reliability: Nd:YAG ကြွေထည်များသည် အလင်းမှအပ အလင်းပြန်မှု ထိရောက်မှု မြင့်မားစွာဖြင့် မျက်လုံးဘေးကင်းသော လှိုင်းအလျားများ အပါအဝင် လှိုင်းအလျားအမျိုးမျိုးတွင် ထိရောက်စွာ လုပ်ဆောင်နိုင်ကြောင်း ပြသထားသည်။ ၎င်းသည် မတူညီသောလေဆာအပလီကေးရှင်းများတွင် အမြတ်အစွန်းတစ်ခုအဖြစ် Nd:YAG ၏ စွယ်စုံရနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို ပြသသည် (Zhang et al., 2013)။
3. Longevity နှင့် Beam အရည်အသွေး: အလွန်ထိရောက်သော၊ diode-pumped၊ Nd:YAG လေဆာကို သုတေသနပြုခြင်းသည် ၎င်း၏ကြာရှည်ခံမှုနှင့် တသမတ်တည်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို အလေးပေးဖော်ပြပြီး Nd:YAG ၏ တာရှည်ခံပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော လေဆာအရင်းအမြစ်များလိုအပ်သည့် အပလီကေးရှင်းများအတွက် သင့်လျော်မှုကို ညွှန်ပြပါသည်။ လေ့လာမှုသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော အလင်းတန်းအရည်အသွေးကို ထိန်းသိမ်းထားခြင်းမရှိဘဲ 4.8 x 10^9 ရိုက်ချက်ထက်ပို၍ လုပ်ဆောင်ချက်ကို အစီရင်ခံခဲ့သည် (Coyle et al., 2004)။
4.Highly Efficient Continuous-Wave Operation-လေ့လာမှုများက Nd:YAG လေဆာများ၏ အလွန်ထိရောက်သော ဆက်တိုက်-လှိုင်း (CW) လုပ်ဆောင်ချက်ကို သရုပ်ပြခဲ့ပြီး၊ ၎င်းတို့၏ ထိရောက်မှုကို diode-pumped လေဆာစနစ်များတွင် ရရှိသည့် ကြားခံအဖြစ် မီးမောင်းထိုးပြခဲ့သည်။ ၎င်းတွင် မြင့်မားသော အလင်းပြန်ခြင်း ထိရောက်မှု နှင့် လျှောစောက် ထိရောက်မှုတို့ ပါဝင်သည်။ စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် လေဆာ အသုံးချမှုများအတွက် Nd:YAG ၏ သင့်လျော်မှုကို ထပ်လောင်း သက်သေပြခြင်း (Zhu et al., 2013)။
မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ ပါဝါထွက်ရှိမှု၊ လည်ပတ်မှုပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု၊ တာရှည်ခံမှုနှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော အလင်းတန်းအရည်အသွေးတို့ပေါင်းစပ်မှုသည် Nd:YAG သည် အသုံးချပရိုဂရမ်များစွာအတွက် semiconductor-pumped laser modules တွင် နှစ်ခြိုက်သောအမြတ်အစွန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
အကိုးအကား
Chang, Y., Su, K., Chang, H., & Chen, Y. (2009)။ 1525 nm တွင် ထိရောက်သော Q-switched eye-safe လေဆာဖြင့် နှစ်ဆဖြန့်ကျက်-နှောင်ဖွဲ့ထားသော Nd:YVO4 ပုံဆောင်ခဲဖြင့် self-Raman ကြားခံအဖြစ်။ Optics Express၊ 17(6)၊ 4330-4335။
Gong, G., Chen, Y., Lin, Y., Huang, J., Gong, X., Luo, Z., & Huang, Y. (2016)။ Er:Yb:KGd(PO3)_4 ၏ ကြီးထွားမှုနှင့် spectroscopic ဂုဏ်သတ္တိများ _4 အလားအလာရှိသော 155 µm လေဆာရရှိမှု ကြားခံအဖြစ် ပုံဆောင်ခဲ။ Optical Materials Express၊ 6၊ 3518-3526။
Vysokikh, DK, Bazakutsa, A., Dorofeenko, AV, & Butov, O. (2023)။ ဖိုင်ဘာအသံချဲ့စက်နှင့် လေဆာများအတွက် Er/Yb ရရှိသည့် ကြားခံအား စမ်းသပ်မှုအခြေခံမော်ဒယ်။ Optical Society of America B ဂျာနယ်၊
Lera, R., Valle-Brozas, F., Torres-Peiró, S., Ruiz-de-la-Cruz, A., Galán, M., Bellido, P., Seimetz, M., Benlloch, J., & Roso, L. (2016)။ Diode side-pumped QCW Nd:YAG လေဆာ၏ အမြတ်ပရိုဖိုင်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည် သရုပ်သကန်များ။ အသုံးချ Optics၊ 55(33)၊ 9573-9576။
Zhang, H., Chen, X., Wang, Q., Zhang, X., Chang, J., Gao, L., Shen, H., Cong, Z., Liu, Z., Tao, X., & Li, P. (2013)။ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည် Nd:YAG ကြွေထည်မျက်လုံး-ဘေးကင်းသောလေဆာ 1442.8 nm တွင်လည်ပတ်သည်။ Optics Letters၊ 38(16)၊ 3075-3077။
Coyle, DB, Kay, R., Stysley, P., & Poulios, D. (2004)။ အာကာသအခြေပြု အသီးအနှံများ၏ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ဆိုင်ရာ တိုင်းတာမှုများအတွက် ထိရောက်သော၊ ယုံကြည်စိတ်ချရသော၊ သက်တမ်းရှည်၊ diode-pumped Nd:YAG လေဆာ။ အသုံးချ Optics၊ 43(27)၊ 5236-5242။
Zhu, HY, Xu, CW, Zhang, J., Tang, D., Luo, D., & Duan, Y. (2013)။ 946 nm တွင် အလွန်ထိရောက်သော ဆက်တိုက်-လှိုင်း Nd:YAG ကြွေထည်လေဆာများ။ လေဆာရူပဗေဒစာများ၊ ၁၀။
ရှင်းလင်းချက်-
- ကျွန်ုပ်တို့၏ ဝဘ်ဆိုဒ်တွင် ပြသထားသော ပုံအချို့ကို ပညာရေးနှင့် သတင်းအချက်အလက် မျှဝေခြင်းအား မြှင့်တင်ရန် ရည်ရွယ်၍ အင်တာနက်နှင့် Wikipedia တို့မှ စုဆောင်းထားကြောင်း ကြေငြာအပ်ပါသည်။ ဖန်တီးသူအားလုံး၏ ဉာဏမူပိုင်ခွင့်အခွင့်အရေးများကို ကျွန်ုပ်တို့ လေးစားပါသည်။ ဤပုံများကို အသုံးပြုခြင်းသည် စီးပွားရေးအမြတ်အစွန်းအတွက် ရည်ရွယ်ခြင်းမဟုတ်ပါ။
- အသုံးပြုထားသော အကြောင်းအရာတစ်ခုခုသည် သင့်မူပိုင်ခွင့်ကို ချိုးဖောက်သည်ဟု သင်ယုံကြည်ပါက၊ ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ပါ။ ဉာဏပစ္စည်းမူပိုင်ခွင့်ဥပဒေများနှင့် စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းများကို လိုက်နာမှုရှိစေရန်အတွက် ရုပ်ပုံများကို ဖယ်ရှားခြင်း သို့မဟုတ် သင့်လျော်သော ထည့်သွင်းဖော်ပြခြင်းအပါအဝင် သင့်လျော်သောအစီအမံများကို ကျွန်ုပ်တို့လုပ်ဆောင်လိုသည်ထက် ပိုမိုလုပ်ဆောင်လိုပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ပန်းတိုင်မှာ အကြောင်းအရာများကြွယ်ဝသော၊ တရားမျှတသော၊ အခြားသူများ၏ ဉာဏမူပိုင်ခွင့်အခွင့်အရေးများကို လေးစားလိုက်နာသော ပလက်ဖောင်းကို ထိန်းသိမ်းရန်ဖြစ်သည်။
- ကျေးဇူးပြု၍ အောက်ပါအီးမေးလ်လိပ်စာဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ပါ။sales@lumispot.cn. အကြောင်းကြားစာလက်ခံရရှိသည်နှင့် ချက်ချင်းအရေးယူဆောင်ရွက်သွားရန် ကတိပြုထားပြီး ယင်းပြဿနာများကို ဖြေရှင်းရာတွင် 100% ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုကို အာမခံပါသည်။
မာတိကာ:
- 1. လေဆာအမြတ်အလတ်စားဆိုတာ ဘာလဲ။
- 2.ပုံမှန်အမြတ်အလတ်စားကဘာလဲ။
- ၃။ nd၊ er နှင့် yb ကွာခြားချက်
- 4. ဘာကြောင့် Nd:Yag ကို အမြတ်အလတ်အဖြစ် ရွေးချယ်တာလဲ။
- 5. အကိုးအကားစာရင်း (နောက်ထပ် ဖတ်ရှုမှုများ)
လေဆာဖြေရှင်းချက်အတွက် အကူအညီလိုအပ်ပါသလား။
စာတိုက်အချိန်- မတ်လ ၁၃-၂၀၂၄