Prionsabal Oibre Agus Cur i bhFeidhm Léasair Staid Soladach

Léasair Soladachis léasair é a úsáideann ábhar soladach léasair mar an tsubstaint oibre. Léasair soladach-stáit a bhí sa léasair ruby ​​​​a chruthaigh TH Maiman i 1960 agus an chéad léasair ar domhan. Is éard atá i léasair soladach go ginearálta ábhar oibre léasair, foinse excitation, cuas fócasach, frithchaiteoir cuas athshondach agus soláthar cumhachta.

Déantar an t-ábhar soladach oibre a úsáidtear sa chineál seo léasair trí iain miotail a dhopáil ar féidir leo astaíocht spreagtha a tháirgeadh isteach sa chriostail. Tá trí phríomhchineál ian miotail ann ar féidir leo astaíocht spreagtha a tháirgeadh i solaid: (1) iain miotail trasdula (cosúil le Cr3 móide ); (2) an chuid is mó de na hiain miotail lanthanide (mar shampla Nd3 móide , Sm2 móide , Dy2 móide , etc.); (3) actinium Is ian miotail é (amhail U3 móide ). Is iad príomh-shaintréithe na n-ian miotail seo a dhóitear isteach sa mhaitrís soladach: banna speictreach ionsú éifeachtach sách leathan, éifeachtacht fhluaraiseachta sách ard, saolré fluaraiseachta réasúnta fada agus línte speictreach fluaraiseachta sách cúng, agus mar sin tá siad seans maith d'inbhéartú líon na gcáithníní agus astaíocht spreagtha. Áirítear ar na criostail shaorga a úsáidtear mar mhaitrís criostail go príomha: corundum (NaAlSi2O6), gairnéad alúmanaim yttrium (Y3Al5, O12), tungstate cailciam (CaWO4), fluairíd chailciam (CaF2), etc., chomh maith le yttrium aluminate (YAlO3), beryllium Lanthanum aigéad (La2Be2O5), etc. Is é an tsubstráit ghloine a úsáidtear go príomha gloine optúil sileacáit ardcháilíochta, mar ghloine coróin bhairiam a úsáidtear go coitianta agus gloine coróin cailciam. I gcomparáid le maitrísí criostalach, is iad na príomhghnéithe a bhaineann le maitrísí gloine ná éascaíocht ullmhúcháin agus infhaighteacht éasca d'ábhair ardchaighdeáin i méideanna móra. Is iad seo a leanas na príomhriachtanais maidir le criostail agus foshraitheanna gloine: ionchorprú éasca iain miotail luminescent le haghaidh gníomhachtaithe; tréithe maithe speictreach, tréithe tarchurtha optúla agus ardleibhéal aonfhoirmeachta optúla (innéacs athraonta); airíonna fisiceacha atá oiriúnach le haghaidh oibriú léasair fadtéarmach agus airíonna ceimiceacha (cosúil le hairíonna teirmeacha, airíonna frith-dhíghrádaithe, cobhsaíocht cheimiceach, etc.). Is gnách go léirítear léasair chriostail le ruby ​​(Al2O3: Cr3 plus ) agus gairnéad alúmanaim yttrium neoidimiam-dópáilte (giorraithe mar YAG: Nd3 plus ). Is gnách go ndéantar léasair ghloine a léiriú ag léasair neodimiam gloine.

Ábhar soladach oibre léasair

Tá ábhar oibre léasair soladach-stáit comhdhéanta de chriostail nó de ghloine atá trédhearcach go optúil mar ábhar maitrís, dópáilte le hiain gníomhachtaithe nó le substaintí gníomhacha eile. Ba cheart go mbeadh dea-airíonna fisiceacha-cheimiceacha ag an tsubstaint oibre seo, línte speictreach fluaraiseachta caola, bannaí ionsú láidir agus leathan agus éifeachtacht chandamach fluaraiseachta ard.

Déantar ábhair oibre léasair ghloine go héasca in ábhair aonfhoirmeacha mórmhéide agus is féidir iad a úsáid i léasair ardfhuinnimh nó ard-buaic-chumhachta. Mar sin féin, tá a líne speictream fluaraiseachta níos leithne agus tá a fheidhmíocht theirmeach bocht, rud a fhágann nach bhfuil sé oiriúnach chun oibriú faoi mheánchumhacht ard. I measc na spéaclaí neodimiam coitianta tá gloiní sileacáit, fosfáit agus fluairafosfáit. Go luath sna 1980í, forbraíodh go rathúil gloine neodimiam le comhéifeacht teocht innéacs athraonta diúltach, ar féidir é a úsáid i léasair mheánmhéide agus beag le rátaí athrá ard.

Go ginearálta tá dea-airíonna teirmeacha agus meicniúla ag ábhair oibre léasair criostail agus línte speictreach fluaraiseachta caol, ach tá an teicneolaíocht fáis criostail chun ábhair ard-mhéid ard-chaighdeán a fháil casta. Ó na 1960idí, tá oscillation léasair bainte amach ag níos mó ná 300 cineál criostail ocsaíd agus fluairíde le miotail neamhchoitianta éagsúla nó le hiain mhiotail trasdula. Áirítear le criostail léasair a úsáidtear go coitianta ruby ​​(Cr: Al2O3, tonnfhad 6943 Angstroms), gairnéad alúmanam yttrium dópáilte neodimiam (Nd:Y3Al5O12, dá ngairtear Nd:YAG, tonnfhad 1.064 miocrón), fluairíd yttrium litiam (LiYF4, dá ngairtear YITrium; Nd:YLF, tonnfhad 1.047 nó 1.05 miocrón; Ho:Er:Tm:YLF, tonnfhad 2.06 miocrón), etc.

Ó 1973, tá cineál eile de chriostail léasair féin-ghníomhachtaithe ann. Is comhpháirt cheimiceach den chriostail iad na hiain gníomhachtaithe, agus mar sin tá tiúchan na n-ian gníomhachtaithe ard agus ní tharlóidh múchadh fluaraiseachta. Tá gnóthachan léasair ard agus tairseach eastóscadh íseal ag an gcriostal seo. Áirítear ar na príomhchineálacha peinteafosfáit neodimiam (NdP5O14), tetraphosphate neoidimiam litiam (NdLiP4O12), agus bóráit alúmanaim neodimiam (NdAl3(BO4)3). Déantar iad a fhás den chuid is mó leis an modh salainn leáite agus tá méideanna beaga criostail acu, ionas gur féidir iad a úsáid i léasair bheaga soladach-stáit.

Forbraíodh éagsúlacht de chriostail léasair intuargainte le tréithe fluaraiseachta leathanbhanda, mar shampla chrysoberyl le trasdul fonóin teirminéil (Cr:BeAl2O4, tonnfhad 0.701-0.815 miocrón, ag feidhmiú ag teocht an tseomra), nicil- fluairíd mhaignéisiam dópáilte (Ni: MgF2, tonnfhad 1.6~1.8 miocrón, ag obair ag teocht íseal), fluairíd iotriam litiam dópáilte le ceiriam le trasdul 5d→4f (Ce:YLF, tonnfhad 0.306 ~0.315 miocrón, ar bís le léasair excimer, ag obair ag teocht an tseomra) agus an t-ionad dath de hailíd alcaile Criostail léasair (clóiríd photaisiam neamhdhópáilte nó dópáilte, fluairíd litiam, etc., tonnfhad 0.8 ~ 3.9 miocrón, ag obair den chuid is mó ag teocht íseal).

Foinse excitation léasair soladach

Úsáideann léasair soladach solas mar fhoinse excitation. I measc na bhfoinsí excitation bíge a úsáidtear go coitianta tá lampaí splanc luchtaithe xeanón; Áirítear le foinsí excitation leanúnach lampaí stua crioptóin, lampaí tungstain iaidín, lampaí rubidium potaisiam, etc. I léasair bheaga fadsaoil, is féidir dé-óid astaithe solais leathsheoltóra nó solas na gréine a úsáid mar fhoinsí excitation. Úsáideann roinnt léasair soladstaide nua excitation léasair freisin.

Ós rud é nach bhfuil ach cuid de speictream astaíochta na foinse solais á ionsú ag an ábhar oibre, móide caillteanais eile, níl éifeachtacht chomhshó fuinnimh léasair soladach-stáit ard, go ginearálta idir cúpla míle agus cúpla faoin gcéad.

Saintréithe léasair soladach

Is féidir léasair soladacha a úsáid mar fhoinsí solais comhleanúnacha ard-fhuinnimh agus ardchumhachta. Is féidir le fuinneamh aschuir léasair ruby ​​pulse leibhéal kilojoule a bhaint amach. Tá cumhacht cuisle uasta de 10 vata ag an gcóras léasair gloine neodimiam aimplithe Q-lasc agus ilchéime. Is féidir le cumhacht aschuir léasair leanúnach gairnéad yttrium alúmanaim na céadta vata a bhaint amach, agus is féidir le nasc sraith ilchéime cileavata a bhaint amach.

Úsáideann léasair soladstaide teicneolaíocht lasc-Q (modhnú solais infheicthe) chun bíoga gearra a fháil ó nana-shoicindí go dtí na céadta nana-nascoicindí, agus úsáideann siad teicneolaíocht glasála mód chun bíoga ultra-ghearr a fháil ó piceasoicindí go dtí na céadta piceasoicind.

Mar gheall ar neamhchineálacht optúil an ábhair oibre agus ar chúiseanna eile, tá aschur léasair soladach-stáit ghinearálta il-mhodh. Má roghnaítear an t-ábhar oibre le dea-aonfhoirmeacht optúil agus má dhéantar an cuas athshondach a dhearadh go cúramach agus má dhéantar bearta teicniúla eile, is féidir an léasair modh trasnáin bhunúsach (TEM00) le uillinn éagsúlachta bhíoma gar don teorainn díraonta a fháil. , agus is féidir léasair modh fadaimseartha amháin a fháil freisin.

Feidhmchláir agus treochtaí léasair soladach-stáit

Tá raon leathan úsáidí ag léasair soladach-stáit i réimsí míleata, próiseála, leighis agus taighde eolaíochta. Úsáidtear go coitianta é i raon, rianú, treoir, druileáil, gearradh agus táthú, annealing na n-ábhar leathsheoltóra, micrea-próiseáil gléasanna leictreonacha, braite atmaisféarach, taighde speictreascópach, máinliacht agus oftalmacha, diagnóis plasma, holography cuisle agus comhleá léasair, etc. .. Úsáidtear léasair soladach-staid freisin mar fhoinsí sceite le haghaidh léasair ruaime intunable.

Is é an treocht forbartha atá ag léasair soladach-stáit ná éagsúlú ábhar agus feistí, lena n-áirítear cuardach a dhéanamh ar thonnfhaid nua agus ábhair oibre nua le tonnfhaid oibriúcháin tunable, feabhas a chur ar éifeachtúlacht chomhshó an léasair, an chumhacht aschuir a mhéadú, feabhas a chur ar chaighdeán an bhíoma, comhbhrú. an leithead cuisle, feabhas a chur ar iontaofacht agus saol oibre leathnaithe.

Eolas teagmhála:

Má tá aon smaointe agat, bíodh leisce ort labhairt linn. Is cuma cén áit a bhfuil ár gcustaiméirí agus cad iad na riachtanais atá againn, leanfaimid ár gcuspóir chun ardchaighdeán, praghsanna íseal, agus an tseirbhís is fearr a sholáthar dár gcustaiméirí.