Memperkenalkan “Jiwa” dari laser solid-state

Memperkenalkan “Jiwa” dari laser solid-state

Arus utamalaser solid-statebahan

Inti dari setiap laser adalah zat kerja laser, dan zat kerja dari laser padatlaserPada dasarnya, material ini padat. Sebagian besar media laser padat terdiri dari matriks kristal dan atom atau ion yang didoping dengan aktivitas laser, sedangkan matriks amorf (kaca) relatif jarang. Perkembangan terbaru dalam teknologi pembuatan keramik diharapkan dapat secara signifikan memperluas cakupan aplikasi material laser berkualitas tinggi dan berbiaya rendah, yang dapat dibuat dalam ukuran yang jauh lebih besar daripada material kristal.

Bahan inti laser solid-state yang umum digunakan

Rubi: Komposisi kimianya adalah aluminium oksida yang didoping kromium (Cr:Al₂O₃). Rubi buatan memiliki komposisi kimia yang mirip dengan rubi berkualitas permata, tetapi memiliki kemurnian dan kualitas yang lebih tinggi. Rubi buatan tampak berwarna merah muda dan memiliki panjang gelombang laser 694,3 nanometer.

2. Garnet aluminium yttrium yang didoping neodymium (Nd:YAG): Kristal buatan, dengan panjang gelombang laser 1064 nanometer, termasuk dalam cahaya inframerah dekat dan sepenuhnya tidak terlihat serta tidak aman bagi mata. Nd:YAG saat ini merupakan material laser solid-state yang paling banyak digunakan, jauh melebihi rubi. Alasan utamanya adalah ambang batas lasernya lebih rendah, dan dapat mencapai energi keluaran yang lebih tinggi dengan energi masukan yang sama.

3. Neodymium-doped yttrium vanadate (Nd:YVO₄) Sering disebut hanya sebagai "vanadate", material ini telah menjadi material pilihan untuk laser solid-state yang dipompa dioda dengan daya rendah hingga menengah (hingga beberapa watt) karena penampang emisi terstimulasi yang besar, ambang batas laser yang rendah, dan karakteristik keluaran terpolarisasi. Panjang gelombang operasinya adalah 1064 nanometer dan 1340 nanometer, dan setelah penggandaan frekuensi, dapat menghasilkan laser dengan panjang gelombang 532 nanometer dan 670 nanometer.

4. Kaca Doping Neodymium (Nd:Glass): Menggunakan kaca amorf sebagai matriks, sifat lasernya mirip dengan Nd:YAG. Kerugian utamanya adalah konduktivitas termalnya relatif rendah, hanya 1/10 dari kristal, sehingga sulit untuk didinginkan dalam aplikasi daya tinggi. Namun, keuntungannya terletak pada kenyataan bahwa ia dapat dibuat menjadi media laser dengan diameter lebih dari satu kaki, secara efektif mengontrol kepadatan energi, menghindari kerusakan pada komponen optik pada tingkat kilojoule.laser berdenyut, dan memiliki biaya yang relatif rendah.

Material laser solid-state penting lainnya, material yang didoping erbium: termasuk yttrium aluminium garnet yang didoping erbium (Er:YAG, panjang gelombang keluaran 2940 nanometer) dan Glass yang didoping erbium (Er:Glass, panjang gelombang keluaran 1540 nanometer). Material yang didoping holmium: termasuk yttrium aluminium garnet yang didoping holmium (Ho:YAG), litium yttrium fluorida yang didoping holmium (Ho:YLF), dan Glass yang didoping holmium (Ho:glass, panjang gelombang keluaran 2000 hingga 2100 nanometer). Material yang didoping thulium: termasuk yttrium aluminium garnet yang didoping thulium (Tm:YAG), lutetium aluminium garnet yang didoping thulium (Tm:LuAG), dan litium yttrium fluorida yang didoping bersama thulium-holmium (Tm,Ho:YLF, panjang gelombang keluaran 2000 hingga 2030 nanometer). Material yang didoping ytterbium: seperti kalium gadolinium tungstat yang didoping ytterbium (Yb:KGW, panjang gelombang keluaran 1025 hingga 1045 nanometer). Alexandrite (panjang gelombang keluaran 655 hingga 815 nanometer). Safir yang didoping titanium (Ti:Sapphire, panjang gelombang keluaran 840 hingga 1100 nanometer).