Apa "laser cryogenic"? Ing kasunyatan, iku alasersing perlu operasi suhu kurang ing medium gain.
Konsep laser sing operasi ing suhu kurang ora anyar: laser kapindho ing sajarah ana cryogenic. Kaping pisanan, konsep iki angel kanggo nggayuh operasi suhu kamar, lan semangat kanggo kerja suhu rendah diwiwiti ing taun 1990-an kanthi pangembangan laser lan amplifier kanthi daya dhuwur.
Ing daya dhuwursumber laser, efek termal kayata mundhut depolarisasi, lensa termal utawa mlengkung kristal laser bisa mengaruhi kinerja sakasumber cahya. Liwat pendinginan suhu sing kurang, akeh efek termal sing mbebayani bisa ditindhes kanthi efektif, yaiku, medium gain kudu digawe adhem nganti 77K utawa malah 4K. Efek pendinginan utamane kalebu:
Konduktivitas karakteristik medium gain banget nyandhet, utamane amarga jalur bebas rata-rata tali tambah. Akibaté, gradien suhu mudhun banget. Contone, nalika suhu diturunake saka 300K dadi 77K, konduktivitas termal kristal YAG mundhak kanthi faktor pitung.
Koefisien difusi termal uga suda banget. Iki, bebarengan karo pangurangan ing gradien suhu, nyebabake efek lensa termal suda lan mulane nyuda kemungkinan pecah stres.
Koefisien termo-optik uga dikurangi, luwih nyuda efek lensa termal.
Tambah bagean panyerepan saka ion bumi langka utamané amarga nyuda broadening disebabake efek termal. Mulane, daya jenuh suda lan gain laser tambah. Mulane, daya pompa batesan dikurangi, lan pulsa sing luwih cendhek bisa dipikolehi nalika saklar Q beroperasi. Kanthi nambah transmisi saka coupler output, efficiency slope bisa apik, supaya efek mundhut growong parasitic dadi kurang penting.
Jumlah partikel saka total tingkat kurang saka medium gain quasi-telu-tingkat wis suda, supaya daya pumping batesan suda lan efficiency daya wis apik. Contone, Yb:YAG, sing ngasilake cahya ing 1030nm, bisa dideleng minangka sistem kuasi-telu tingkat ing suhu kamar, nanging sistem papat tingkat ing 77K. Er: Semono uga YAG.
Gumantung ing medium gain, intensitas sawetara pangolahan quenching bakal suda.
Digabungake karo faktor ing ndhuwur, operasi suhu kurang bisa nemen nambah kinerja laser. Utamane, laser cooling suhu rendah bisa entuk daya output sing dhuwur banget tanpa efek termal, yaiku, kualitas sinar sing apik bisa dipikolehi.
Siji masalah sing kudu ditimbang yaiku ing kristal laser cryocooled, bandwidth saka cahya sing dipancarake lan cahya sing diserap bakal suda, saengga jarak tuning dawane gelombang bakal luwih sempit, lan jembar garis lan stabilitas dawa gelombang laser sing dipompa bakal luwih ketat. . Nanging, efek iki biasane langka.
Pendinginan cryogenic biasane nggunakake coolant, kayata nitrogen cair utawa helium cair, lan saenipun refrigeran kasebut sirkulasi liwat tabung sing dipasang ing kristal laser. Coolant diisi maneh ing wektu utawa didaur ulang ing daur ulang sing ditutup. Supaya ora solidification, iku biasane perlu kanggo nyelehake kristal laser ing kamar vakum.
Konsep kristal laser operasi ing suhu kurang uga bisa Applied kanggo amplifier. Titanium sapir bisa digunakake kanggo nggawe amplifier umpan balik positif, daya output rata-rata ing puluhan watt.
Senajan piranti cooling cryogenic bisa complicatesistem laser, sistem cooling luwih umum asring kurang prasaja, lan efficiency saka cooling cryogenic ngidini kanggo sawetara abang ing kerumitan.
Wektu kirim: Jul-14-2023