समाचार - हम डीपीएसएस लेजर में गेन मीडियम के रूप में Nd: YAG क्रिस्टल का उपयोग क्यों कर रहे हैं?

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लेजर गेन मीडियम क्या है?

लेजर गेन मीडियम एक ऐसा पदार्थ है जो उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश को प्रवर्धित करता है। जब मीडियम के परमाणु या अणु उच्च ऊर्जा स्तरों पर उत्तेजित होते हैं, तो वे निम्न ऊर्जा अवस्था में लौटते समय एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के फोटॉन उत्सर्जित कर सकते हैं। यह प्रक्रिया मीडियम से गुजरने वाले प्रकाश को प्रवर्धित करती है, जो लेजर के संचालन के लिए मूलभूत है।

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मीडियम गेन की सामान्य कीमत क्या है?

गेन मीडियम को बदला जा सकता है, जिसमें शामिल हैं:गैसों, तरल पदार्थ (रंग), एसएनएफ(दुर्लभ-पृथ्वी या संक्रमण धातु आयनों से युक्त क्रिस्टल या कांच), और अर्धचालक।ठोस-अवस्था लेजरउदाहरण के लिए, डाई लेज़र अक्सर Nd: YAG (नियोडिमियम-डॉप्ड यट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट) जैसे क्रिस्टल या दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों से युक्त कांच का उपयोग करते हैं। डाई लेज़र विलायकों में घुले कार्बनिक रंगों का उपयोग करते हैं, और गैस लेज़र गैसों या गैस मिश्रणों का उपयोग करते हैं।

लेजर रॉड (बाएं से दाएं): रूबी, एलेक्जेंड्राइट, Er:YAG, Nd:YAG

गेन मीडियम के रूप में Nd (नियोडिमियम), Er (एर्बियम) और Ytrbium (यटरबियम) के बीच अंतर

मुख्य रूप से उनकी उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य, ऊर्जा हस्तांतरण तंत्र और अनुप्रयोगों से संबंधित हैं, विशेष रूप से डोप्ड लेजर सामग्रियों के संदर्भ में।

उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य:

- एर्बियम: एर्बियम आमतौर पर 1.55 µm पर उत्सर्जित होता है, जो आंखों के लिए सुरक्षित क्षेत्र में है और ऑप्टिकल फाइबर में कम नुकसान के कारण दूरसंचार अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक उपयोगी है (गोंग एट अल., 2016)।

- Yb: यटरबियम अक्सर 1.0 से 1.1 µm के आसपास प्रकाश उत्सर्जित करता है, जिससे यह उच्च-शक्ति वाले लेजर और एम्पलीफायर सहित कई अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होता है। Yb का उपयोग अक्सर Er के लिए एक सेंसिटाइज़र के रूप में किया जाता है ताकि Yb से Er में ऊर्जा स्थानांतरित करके Er-डॉप्ड उपकरणों की दक्षता को बढ़ाया जा सके।

- एनडी: नियोडिमियम-मिश्रित सामग्री आमतौर पर लगभग 1.06 µm उत्सर्जित करती है। उदाहरण के लिए, एनडी:वाईएजी अपनी दक्षता के लिए प्रसिद्ध है और औद्योगिक और चिकित्सा दोनों लेजरों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (वाई. चांग एट अल., 2009)।

ऊर्जा स्थानांतरण तंत्र:

- Er और Yb की सह-डोपिंग: किसी होस्ट माध्यम में Er और Yb की सह-डोपिंग 1.5-1.6 µm रेंज में उत्सर्जन को बढ़ाने के लिए लाभकारी है। Yb, पंप प्रकाश को अवशोषित करके और Er आयनों को ऊर्जा स्थानांतरित करके Er के लिए एक कुशल सेंसिटाइज़र के रूप में कार्य करता है, जिससे दूरसंचार बैंड में प्रवर्धित उत्सर्जन होता है। यह ऊर्जा स्थानांतरण Er-डोप्ड फाइबर एम्पलीफायरों (EDFA) के संचालन के लिए महत्वपूर्ण है (DK Vysokikh et al., 2023)।

- Nd: Er-मिश्रित प्रणालियों में Yb की तरह Nd को आमतौर पर संवेदक की आवश्यकता नहीं होती है। Nd की दक्षता पंप प्रकाश के प्रत्यक्ष अवशोषण और उसके बाद उत्सर्जन से प्राप्त होती है, जिससे यह एक सरल और कुशल लेजर गेन माध्यम बन जाता है।

आवेदन:

- एर:इसका उपयोग मुख्य रूप से दूरसंचार में होता है क्योंकि यह 1.55 µm पर प्रकाश उत्सर्जित करता है, जो सिलिका ऑप्टिकल फाइबर की न्यूनतम हानि सीमा के अनुरूप है। लंबी दूरी के फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणालियों में ऑप्टिकल एम्पलीफायर और लेजर के लिए एर्गोनॉमिक्स-मिश्रित गेन माध्यम महत्वपूर्ण हैं।

- वाईबी:इसकी अपेक्षाकृत सरल इलेक्ट्रॉनिक संरचना के कारण उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में इसका अक्सर उपयोग किया जाता है, जो कुशल डायोड पंपिंग और उच्च शक्ति आउटपुट की अनुमति देता है। Yb-मिश्रित सामग्री का उपयोग Er-मिश्रित प्रणालियों के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए भी किया जाता है।

- राऔद्योगिक कटिंग और वेल्डिंग से लेकर मेडिकल लेजर तक, विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त। Nd:YAG लेजर अपनी दक्षता, शक्ति और बहुमुखी प्रतिभा के लिए विशेष रूप से सराहे जाते हैं।

हमने DPSS लेजर में गेन मीडियम के रूप में Nd:YAG को क्यों चुना?

डीपीएसएस लेजर एक प्रकार का लेजर है जो सेमीकंडक्टर लेजर डायोड द्वारा पंप किए गए सॉलिड-स्टेट गेन मीडियम (जैसे Nd: YAG) का उपयोग करता है। यह तकनीक कॉम्पैक्ट और कुशल लेजर बनाने में सक्षम है जो दृश्य से अवरक्त स्पेक्ट्रम में उच्च गुणवत्ता वाली किरणें उत्पन्न कर सकते हैं। विस्तृत जानकारी के लिए, आप डीपीएसएस लेजर तकनीक पर व्यापक समीक्षाओं के लिए प्रतिष्ठित वैज्ञानिक डेटाबेस या प्रकाशकों में खोज कर सकते हैं।

[संबंधित उत्पाद:डायोड-पंप वाला सॉलिड-स्टेट लेजर]

कई अध्ययनों में उजागर किए गए कारणों से, Nd:YAG का उपयोग अक्सर सेमीकंडक्टर-पंप लेजर मॉड्यूल में गेन माध्यम के रूप में किया जाता है:

1. उच्च दक्षता और उच्च विद्युत उत्पादनडायोड द्वारा साइड-पंप किए गए Nd:YAG लेजर मॉड्यूल के डिजाइन और सिमुलेशन ने उल्लेखनीय दक्षता प्रदर्शित की, जिसमें डायोड द्वारा साइड-पंप किए गए Nd:YAG लेजर ने व्यापक आवृत्ति रेंज में प्रति पल्स स्थिर ऊर्जा बनाए रखते हुए 220 W की अधिकतम औसत शक्ति प्रदान की। यह डायोड द्वारा पंप किए जाने पर Nd:YAG लेजर की उच्च दक्षता और उच्च शक्ति उत्पादन की क्षमता को दर्शाता है (लेरा एट अल., 2016)।
2. परिचालन लचीलापन और विश्वसनीयताएनडी:वाईएजी सिरेमिक विभिन्न तरंग दैर्ध्यों पर, जिनमें नेत्र-सुरक्षित तरंग दैर्ध्य भी शामिल हैं, उच्च ऑप्टिकल-टू-ऑप्टिकल दक्षता के साथ कुशलतापूर्वक कार्य करने में सक्षम सिद्ध हुए हैं। यह विभिन्न लेजर अनुप्रयोगों में गेन माध्यम के रूप में एनडी:वाईएजी की बहुमुखी प्रतिभा और विश्वसनीयता को दर्शाता है (झांग एट अल., 2013)।
3. स्थायित्व और किरण की गुणवत्ताएक अत्यंत कुशल, डायोड-पंप वाले, Nd:YAG लेजर पर किए गए शोध ने इसकी दीर्घायु और सुसंगत प्रदर्शन पर बल दिया, जो टिकाऊ और विश्वसनीय लेजर स्रोतों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए Nd:YAG की उपयुक्तता को दर्शाता है। अध्ययन में उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता बनाए रखते हुए, बिना किसी प्रकाशीय क्षति के 4.8 x 10^9 से अधिक शॉट्स के साथ विस्तारित संचालन की सूचना दी गई (कोयल एट अल., 2004)।
4. अत्यधिक कुशल निरंतर-तरंग संचालन:अध्ययनों ने Nd:YAG लेज़रों के अत्यधिक कुशल निरंतर-तरंग (CW) संचालन को प्रदर्शित किया है, जो डायोड-पंप लेज़र प्रणालियों में लाभ माध्यम के रूप में उनकी प्रभावशीलता को उजागर करता है। इसमें उच्च ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता और ढलान दक्षता प्राप्त करना शामिल है, जो उच्च-दक्षता वाले लेज़र अनुप्रयोगों के लिए Nd:YAG की उपयुक्तता को और प्रमाणित करता है (Zhu et al., 2013)।

उच्च दक्षता, शक्ति उत्पादन, परिचालन लचीलापन, विश्वसनीयता, दीर्घायु और उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता का संयोजन Nd:YAG को विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए सेमीकंडक्टर-पंप लेजर मॉड्यूल में एक पसंदीदा गेन माध्यम बनाता है।

संदर्भ

चांग, वाई., सु, के., चांग, एच., और चेन, वाई. (2009). 1525 एनएम पर कॉम्पैक्ट कुशल क्यू-स्विच्ड नेत्र-सुरक्षित लेजर, स्व-रमन माध्यम के रूप में डबल-एंड डिफ्यूजन-बॉन्डेड एनडी: वाईवीओ4 क्रिस्टल के साथ। ऑप्टिक्स एक्सप्रेस, 17(6), 4330-4335.

गोंग, जी., चेन, वाई., लिन, वाई., हुआंग, जे., गोंग, एक्स., लूओ, जेड., और हुआंग, वाई. (2016). एक आशाजनक 155 µm लेजर गेन माध्यम के रूप में Er:Yb:KGd(PO3)_4 क्रिस्टल के विकास और स्पेक्ट्रोस्कोपिक गुण। ऑप्टिकल मैटेरियल्स एक्सप्रेस, 6, 3518-3526।

वायसोखिख, डी.के., बाज़ाकुत्सा, ए., डोरोफीन्को, ए.वी., और बुटोव, ओ. (2023)। फाइबर एम्पलीफायर और लेजर के लिए Er/Yb गेन माध्यम का प्रयोग-आधारित मॉडल। जर्नल ऑफ द ऑप्टिकल सोसाइटी ऑफ अमेरिका बी।

लेरा, आर., वैले-ब्रोज़स, एफ., टोरेस-पीरो, एस., रुइज़-डी-ला-क्रूज़, ए., गैलान, एम., बेलिडो, पी., सेमेट्ज़, एम., बेनलोच, जे., और रोसो, एल. (2016)। डायोड साइड-पंप QCW Nd:YAG लेजर के लाभ प्रोफ़ाइल और प्रदर्शन का सिमुलेशन। एप्लाइड ऑप्टिक्स, 55(33), 9573-9576।

झांग, एच., चेन, एक्स., वांग, क्यू., झांग, एक्स., चांग, जे., गाओ, एल., शेन, एच., कोंग, जेड., लियू, जेड., ताओ, एक्स., और ली, पी. (2013). 1442.8 एनएम पर संचालित उच्च दक्षता एनडी:वाईएजी सिरेमिक नेत्र-सुरक्षित लेजर। ऑप्टिक्स लेटर्स, 38(16), 3075-3077.

कोयल, डी.बी., के, आर., स्टाइसली, पी., और पौलियोस, डी. (2004)। अंतरिक्ष-आधारित वनस्पति स्थलाकृतिक ऊंचाई माप के लिए कुशल, विश्वसनीय, लंबे जीवनकाल वाला, डायोड-पंप वाला एनडी: वाईएजी लेजर। एप्लाइड ऑप्टिक्स, 43(27), 5236-5242।

झू, एचवाई, जू, सीडब्ल्यू, झांग, जे., तांग, डी., लूओ, डी., और डुआन, वाई. (2013). 946 एनएम पर अत्यधिक कुशल निरंतर-तरंग एनडी:वाईएजी सिरेमिक लेजर। लेजर फिजिक्स लेटर्स, 10.

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