Kio estas "kriogena lasero"? Fakte, ĝi estasLaseroTio bezonas malaltan temperaturon en la gajno.
La koncepto de laseroj funkciantaj ĉe malaltaj temperaturoj ne estas nova: la dua lasero en la historio estis kriogena. Komence, la koncepto estis malfacile atingebla de ĉambra temperaturo, kaj la entuziasmo por malalt-temperatura laboro komenciĝis en la 1990-aj jaroj kun la disvolviĝo de alt-potencaj laseroj kaj amplifiloj.
En alta potencolaseraj fontoj, termikaj efikoj kiel depolariza perdo, termika lenso aŭ lasera kristala fleksado povas influi la agadon de laLumo -Fonto. Tra malalta temperaturo -malvarmigo, multaj malutilaj termikaj efikoj povas esti efike subpremitaj, tio estas, ke la gajno -rimedo bezonas malvarmetiĝi ĝis 77k aŭ eĉ 4k. La malvarmiga efiko ĉefe inkluzivas:
La karakteriza konduktiveco de la gajno estas tre malhelpita, ĉefe ĉar la meza libera vojo de la ŝnuro estas pliigita. Rezulte la temperatura gradiento falas draste. Ekzemple, kiam la temperaturo malaltiĝas de 300k ĝis 77k, la termika konduktiveco de la YAG -kristalo pliiĝas je faktoro de sep.
La termika disvastiga koeficiento ankaŭ malpliiĝas akre. Ĉi tio, kune kun redukto de la temperatura gradiento, rezultigas reduktitan termikan lensan efikon kaj tial reduktitan probablecon de streĉa rompo.
La termo-optika koeficiento ankaŭ reduktiĝas, plue reduktante la termikan lensan efikon.
La kresko de absorba transversa sekcio de malofta tera jono estas ĉefe pro la malpliiĝo de larĝigo kaŭzita de termika efiko. Tial la saturiĝa potenco reduktiĝas kaj la lasera gajno pliigas. Tial la sojla pumpilo estas reduktita, kaj pli mallongaj pulsoj povas esti akiritaj kiam la Q -ŝaltilo funkcias. Pliigante la dissendon de la elira kuplilo, la dekliva efikeco povas esti plibonigita, do la parazita kavo -perdo -efiko fariĝas malpli grava.
La partikla nombro de la totala malalta nivelo de la kvazaŭ-tri-nivela gajno estas reduktita, do la sojla pumpanta potenco estas reduktita kaj la potenca efikeco plibonigas. Ekzemple, YB: YAG, kiu produktas lumon ĉe 1030Nm, videblas kiel kvazaŭ-tri-nivela sistemo ĉe ĉambra temperaturo, sed kvar-nivela sistemo ĉe 77k. ER: La samo validas por YAG.
Depende de la gajno -rimedo, la intenseco de iuj estingaj procezoj reduktiĝos.
Kombinita kun ĉi -supraj faktoroj, malalta temperaturo -operacio povas multe plibonigi la rendimenton de la lasero. Precipe, malaltaj temperaturaj malvarmigaj laseroj povas akiri tre altan elirejan potencon sen termikaj efikoj, tio estas, bona trabo -kvalito povas esti akirita.
Unu afero por konsideri estas, ke en kristala kristalo de kriokolado, la larĝa bando de la radia lumo kaj la sorbita lumo reduktiĝos, do la ondolonga agordo estos pli mallarĝa, kaj la larĝa kaj ondolonga stabileco de la pumpita lasero estos pli strikta. Tamen ĉi tiu efiko estas kutime malofta.
Kriogena malvarmigo kutime uzas malvarmigilon, kiel likva nitrogeno aŭ likva heliumo, kaj ideale la refrigerante cirkulas tra tubo ligita al lasera kristalo. Malvarmigilo estas replenigita en tempo aŭ reciklita en fermita buklo. Por eviti solidigon, kutime necesas meti la laseron -kristalon en vakuan ĉambron.
La koncepto de laseraj kristaloj funkciantaj ĉe malaltaj temperaturoj ankaŭ povas esti aplikata al amplifiloj. Titanio -safiro povas esti uzata por fari pozitivan retrosciigan amplifilon, la meza elira potenco en dekoj da vatoj.
Kvankam kriogenaj malvarmigaj aparatoj povas komplikiĝilaseraj sistemoj, pli oftaj malvarmigaj sistemoj ofte estas malpli simplaj, kaj la efikeco de kriogena malvarmigo permesas iom da redukto de komplekseco.
Afiŝotempo: jul-14-2023