సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌ల “ఆత్మ”ను పరిచయం చేస్తున్నాము

సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌ల “ఆత్మ”ను పరిచయం చేస్తున్నాము

ప్రధాన స్రవంతిఘన-స్థితి లేజర్పదార్థాలు

ఏదైనా లేజర్ యొక్క ప్రధాన భాగం లేజర్ వర్కింగ్ సబ్‌స్టెన్స్, మరియు ఘనస్థితిలో ఉన్న లేజర్ యొక్క వర్కింగ్ సబ్‌స్టెన్స్లేజర్ఇది ప్రాథమికంగా ఘనమైనది. చాలా ఘన-స్థితి లేజర్ మాధ్యమాలు స్ఫటిక మాత్రికలు మరియు లేజర్ క్రియాశీలత కలిగిన డోప్ చేయబడిన పరమాణువులు లేదా అయాన్‌లతో కూడి ఉంటాయి, అయితే నిరాకార (గాజు) మాత్రికలు సాపేక్షంగా అరుదుగా ఉంటాయి. సిరామిక్ తయారీ సాంకేతికతలోని తాజా అభివృద్ధి, స్ఫటిక పదార్థాల కంటే చాలా పెద్ద పరిమాణంలో తయారు చేయగల తక్కువ-ధర మరియు అధిక-నాణ్యత గల లేజర్ పదార్థాల అనువర్తన పరిధిని గణనీయంగా విస్తరిస్తుందని భావిస్తున్నారు.

సాధారణంగా ఉపయోగించే ఘనస్థితి లేజర్ పదార్థాల కోర్

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

2. నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Nd:YAG): ఇది ఒక కృత్రిమ స్ఫటికం. దీని లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం 1064 నానోమీటర్లు. ఇది సమీప-పరారుణ కాంతి వర్గానికి చెందినది మరియు పూర్తిగా కనిపించదు, అలాగే కళ్ళకు సురక్షితం కాదు. ప్రస్తుతం, రూబీని మించి, Nd:YAG అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న ఘన-స్థితి లేజర్ పదార్థం. దీనికి ప్రధాన కారణం, దీని లేజర్ థ్రెషోల్డ్ తక్కువగా ఉండటం మరియు ఒకే ఇన్పుట్ శక్తితో అధిక అవుట్పుట్ శక్తిని సాధించగలగడం.

3. నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం వనాడేట్ (Nd:YVO₄) దీనిని తరచుగా "వనాడేట్" అని పిలుస్తారు. దీని అధిక స్టిమ్యులేటెడ్ ఎమిషన్ క్రాస్-సెక్షన్, తక్కువ లేజర్ థ్రెషోల్డ్ మరియు పోలరైజ్డ్ అవుట్‌పుట్ లక్షణాల కారణంగా, ఇది తక్కువ నుండి మధ్యస్థ శక్తి (కొన్ని వాట్ల వరకు) గల డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లకు ప్రాధాన్యత గల పదార్థంగా మారింది. దీని ఆపరేటింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాలు 1064 నానోమీటర్లు మరియు 1340 నానోమీటర్లు, మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ డబ్లింగ్ తర్వాత, ఇది 532 నానోమీటర్లు మరియు 670 నానోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్యాలతో లేజర్‌లను అవుట్‌పుట్ చేయగలదు.

4. నియోడైమియం-డోప్డ్ గ్లాస్ (Nd:Glass): అమార్ఫస్ గ్లాస్‌ను మాతృకగా ఉపయోగించడం వల్ల, దీని లేజర్ లక్షణాలు Nd:YAG లక్షణాలను పోలి ఉంటాయి. దీని ప్రధాన లోపం ఏమిటంటే, దీని ఉష్ణ వాహకత సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉండటం, ఇది ఒక స్ఫటికం యొక్క ఉష్ణ వాహకతలో కేవలం 1/10 వంతు మాత్రమే ఉంటుంది. దీనివల్ల అధిక-శక్తి అనువర్తనాలలో దీనిని చల్లబరచడం కష్టమవుతుంది. అయితే, దీని ప్రయోజనం ఏమిటంటే, దీనిని ఒక అడుగుకు మించిన వ్యాసం గల లేజర్ మాధ్యమంగా తయారు చేయవచ్చు, తద్వారా శక్తి సాంద్రతను సమర్థవంతంగా నియంత్రించవచ్చు మరియు కిలోజౌల్-స్థాయిలో ఆప్టికల్ భాగాలకు నష్టం జరగకుండా నివారించవచ్చు.పల్స్డ్ లేజర్మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ ధరను కలిగి ఉండటం.

ఇతర ముఖ్యమైన సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ పదార్థాలు, ఎర్బియం-డోప్డ్ పదార్థాలు: వీటిలో ఎర్బియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Er:YAG, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 2940 నానోమీటర్లు) మరియు ఎర్బియం-డోప్డ్ గ్లాస్ (Er:Glass, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 1540 నానోమీటర్లు) ఉన్నాయి. హోల్మియం డోప్డ్ పదార్థాలు: వీటిలో హోల్మియం డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Ho:YAG), హోల్మియం డోప్డ్ లిథియం యట్రియం ఫ్లోరైడ్ (Ho:YLF), మరియు హోల్మియం డోప్డ్ గ్లాస్ (Ho: glass, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 2000 నుండి 2100 నానోమీటర్లు) ఉన్నాయి. థూలియం-డోప్డ్ పదార్థాలు: వీటిలో థూలియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Tm:YAG), థూలియం-డోప్డ్ లుటీషియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Tm:LuAG), మరియు థూలియం-హోల్మియం కో-డోప్డ్ లిథియం యట్రియం ఫ్లోరైడ్ (Tm,Ho:YLF, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 2000 నుండి 2030 నానోమీటర్లు) ఉన్నాయి. యటెర్బియం-డోప్డ్ పదార్థాలు: ఉదాహరణకు యటెర్బియం-డోప్డ్ పొటాషియం గాడోలినియం టంగ్‌స్టేట్ (Yb:KGW, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 1025 నుండి 1045 నానోమీటర్లు). అలెగ్జాండ్రైట్ (అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 655 నుండి 815 నానోమీటర్లు). టైటానియం-డోప్డ్ సఫైర్ (Ti:Sapphire, అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం 840 నుండి 1100 నానోమీటర్లు)