ఘన-స్థితి లేజర్‌ల "ఆత్మ"ను పరిచయం చేస్తున్నాము

ఘన-స్థితి లేజర్‌ల "ఆత్మ"ను పరిచయం చేస్తున్నాము

ప్రధాన స్రవంతిసాలిడ్-స్టేట్ లేజర్పదార్థాలు

ఏదైనా లేజర్ యొక్క ప్రధాన భాగం లేజర్ పనిచేసే పదార్థం, మరియు ఘన-స్థితి యొక్క పనిచేసే పదార్థంలేజర్ముఖ్యంగా ఘనమైనది. చాలా ఘన-స్థితి లేజర్ మాధ్యమాలు క్రిస్టల్ మాత్రికలు మరియు డోప్డ్ అణువులు లేదా లేజర్ కార్యకలాపాలతో కూడిన అయాన్లతో కూడి ఉంటాయి, అయితే అస్ఫారక (గాజు) మాత్రికలు చాలా అరుదు. సిరామిక్ తయారీ సాంకేతికతలో తాజా అభివృద్ధి తక్కువ-ధర మరియు అధిక-నాణ్యత గల లేజర్ పదార్థాల అనువర్తన పరిధిని గణనీయంగా విస్తరిస్తుందని భావిస్తున్నారు, వీటిని క్రిస్టల్ పదార్థాల కంటే చాలా పెద్ద పరిమాణంలో తయారు చేయవచ్చు.

కోర్ సాధారణంగా ఉపయోగించే ఘన-స్థితి లేజర్ పదార్థాలు

రూబీ: దీని రసాయన కూర్పు క్రోమియం-డోప్డ్ అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ (Cr:Al₂O₃). కృత్రిమ రూబీలు రత్న-నాణ్యత రూబీల మాదిరిగానే రసాయన కూర్పును కలిగి ఉంటాయి, కానీ అవి అధిక స్వచ్ఛత మరియు నాణ్యతను కలిగి ఉంటాయి. అవి గులాబీ రంగులో కనిపిస్తాయి మరియు 694.3 నానోమీటర్ల లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంటాయి.

2. నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Nd:YAG): 1064 నానోమీటర్ల లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన కృత్రిమ క్రిస్టల్, ఇది సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతికి చెందినది మరియు పూర్తిగా కనిపించదు మరియు కళ్ళకు సురక్షితం కాదు. Nd:YAG ప్రస్తుతం అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఘన-స్థితి లేజర్ పదార్థం, ఇది రూబీని మించిపోయింది. ప్రధాన కారణం ఏమిటంటే దాని లేజర్ థ్రెషోల్డ్ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అదే ఇన్‌పుట్ శక్తి కింద ఇది అధిక అవుట్‌పుట్ శక్తిని సాధించగలదు.

3. నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం వనాడేట్ (Nd:YVO₄) తరచుగా "వనాడేట్" అని పిలుస్తారు, ఇది దాని పెద్ద ఉత్తేజిత ఉద్గార క్రాస్-సెక్షన్, తక్కువ లేజర్ థ్రెషోల్డ్ మరియు ధ్రువణ అవుట్‌పుట్ లక్షణాల కారణంగా తక్కువ నుండి మధ్యస్థ శక్తి (అనేక వాట్ల వరకు) డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లకు ప్రాధాన్యతనిచ్చే పదార్థంగా మారింది. ఆపరేటింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాలు 1064 నానోమీటర్లు మరియు 1340 నానోమీటర్లు, మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ రెట్టింపు తర్వాత, ఇది 532 నానోమీటర్లు మరియు 670 నానోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్యాలతో లేజర్‌లను అవుట్‌పుట్ చేయగలదు.

4. నియోడైమియం-డోప్డ్ గ్లాస్ (Nd:గ్లాస్): అస్ఫారక గాజును మాతృకగా ఉపయోగించడం వల్ల, దాని లేజర్ లక్షణాలు Nd:YAG లక్షణాలకు సమానంగా ఉంటాయి. దీని ప్రధాన ప్రతికూలత ఏమిటంటే దాని ఉష్ణ వాహకత సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది, క్రిస్టల్ యొక్క 1/10 వంతు మాత్రమే, అధిక-శక్తి అనువర్తనాల్లో చల్లబరచడం కష్టతరం చేస్తుంది. అయితే, దీని ప్రయోజనం ఏమిటంటే, దీనిని ఒక అడుగు కంటే ఎక్కువ వ్యాసం కలిగిన లేజర్ మీడియాగా తయారు చేయవచ్చు, శక్తి సాంద్రతను సమర్థవంతంగా నియంత్రిస్తుంది, కిలోజౌల్ స్థాయిలో ఆప్టికల్ భాగాలకు నష్టం జరగకుండా చేస్తుంది.పల్స్డ్ లేజర్, మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ ఖర్చుతో.

ఇతర ముఖ్యమైన ఘన-స్థితి లేజర్ పదార్థాలు, ఎర్బియం-డోప్డ్ పదార్థాలు: ఎర్బియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Er:YAG, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 2940 నానోమీటర్లు) మరియు ఎర్బియం-డోప్డ్ గ్లాస్ (Er:గ్లాస్, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 1540 నానోమీటర్లు)తో సహా. హోల్మియం డోప్డ్ పదార్థాలు: హోల్మియం డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Ho:YAG), హోల్మియం డోప్డ్ లిథియం యట్రియం ఫ్లోరైడ్ (Ho:YLF), మరియు హోల్మియం డోప్డ్ గ్లాస్ (Ho: గ్లాస్, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 2000 నుండి 2100 నానోమీటర్లు)తో సహా. థులియం-డోప్ చేయబడిన పదార్థాలు: థులియం-డోప్ చేయబడిన యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Tm:YAG), థులియం-డోప్ చేయబడిన లుటీషియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Tm:LuAG), మరియు థులియం-హోల్మియం కో-డోప్ చేయబడిన లిథియం యట్రియం ఫ్లోరైడ్ (Tm,Ho:YLF, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 2000 నుండి 2030 నానోమీటర్లు). థులియం-డోప్ చేయబడిన పదార్థాలు: థులియం-డోప్ చేయబడిన పొటాషియం గాడోలినియం టంగ్‌స్టేట్ (Yb:KGW, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 1025 నుండి 1045 నానోమీటర్లు). అలెగ్జాండ్రైట్ (అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 655 నుండి 815 నానోమీటర్లు). టైటానియం-డోప్ చేయబడిన నీలమణి (Ti:నీలమణి, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 840 నుండి 1100 నానోమీటర్లు)