Apa "laser cryogenik"? Nyatane, ikulasersing butuh operasi suhu sing kurang ing medium bathi.
Konsep laser sing ora ana ing suhu sing sithik ora anyar: laser kapindho ing sejarah yaiku cryogenik. Kaping pisanan, konsep kasebut angel kanggo nggayuh operasi suhu kamar, lan semangat kanggo karya suhu rendah wiwit taun 1990-an kanthi pangembangan laser lan amplifier dhuwur.
Ing kekuwatan dhuwurSumber Laser, efek termal kayata kerugian depolarisasi, lensa termal utawa mbengkongake kristal laser bisa mengaruhi kinerja ingsumber cahyaWaca rangkeng-. Nglewati adhem suhu, akeh efek termal sing mbebayani bisa dipeksa kanthi efektif, yaiku medium keuntungan kudu digawe adhem nganti 77k utawa 4K. Efek pendinginan utamane kalebu:
Konduktivitas karakteristik saka medium keuntungan banget ditabuh, utamane amarga tegese dalan gratis tali kasebut tambah akeh. Akibaté, suhu tetes gradient kanthi dramatis. Contone, nalika suhu diturunake saka 300k nganti 77k, konduktivitas termal saka kristal yag mundhak dening faktor pitu.
Koefinisi panyebaran termal uga suda kanthi cetha. Iki, bebarengan karo pengurangan gradient suhu, nyebabake efek lensa termal sing suda lan mulane kemungkinan pecah stres.
Koefisien Thermo-Optik uga dikurangi, luwih nyuda efek lensa termal.
Tambah saka penyerapan salib salib ion bumi sing langka utamane amarga nyuda broadening sing disebabake dening efek termal. Mula, kekuwatan jenuh saya suda lan bathi laser tambah. Mula, kekuwatan pom ambang dikurangi, lan pulsa sing luwih cendhek bisa dipikolehi nalika switch Q operasi. Kanthi nambah transmisi saka coupler output, efisiensi slope bisa ditambah, dadi efek rugi parasit dadi kurang penting.
Jumlah partikel saka total tingkat keuntungan tingkat kuasi-telung tingkat dikurangi, saengga kekuwatan pompa ambang dikurangi lan efisiensi daya luwih apik. Contone, YB: Yag, sing ngasilake cahya ing 1030nm, bisa dideleng minangka sistem tingkat telung tingkat ing suhu kamar, nanging sistem papat ing 77k. ER: padha bener kanggo yag.
Gumantung saka bathi keuntungan, intensitas sawetara proses quenching bakal dikurangi.
Gabungan karo faktor ing ndhuwur, operasi suhu kurang bisa nambah kinerja laser. Utamane, laser pendinginan suhu kurang bisa entuk kekuwatan output sing dhuwur tanpa efek termal, yaiku kualitas keren sing apik bisa dipikolehi.
Siji masalah sing kudu dipikirake yaiku ing kristal laser cerkak, bandwidth saka cahya sing sumringah lan cahya sing diserep bakal luwih suda, lan tingkat lebar laser lan tingkat laser sing dipubup bakal luwih ketat. Nanging, efek iki biasane arang banget.
Penyejukan cryogenik biasane nggunakake coolant, kayata nitrogen cair utawa helium cair, lan saenipun sadh-renyum nyebar liwat tabung sing dipasang ing kristal laser. Coolant diisi ulang ing wektu utawa daur ulang ing daur ulang sing ditutup. Kanggo ngindhari solidifikasi, biasane perlu kanggo nyelehake kristal laser ing kamar vakum.
Konsep kristal laser sing digunakake ing suhu sing sithik uga bisa ditrapake ing Amplifier. Titanium Sapphire bisa digunakake kanggo nggawe amplifier umpan balik sing positif, kekuwatan output rata-rata ing puluhan watt.
Sanajan piranti penyejuk cryogenik bisa rumitSistem laserNanging, sistem pendinginan sing luwih umum asring kurang gampang, lan efisiensi penyejukan cryogenik ngidini kanggo nyuda kerumitan.
Wektu kirim: Jul-14-2023