સમાચાર - આપણે DPSS લેસરમાં ગેઇન માધ્યમ તરીકે Nd: YAG ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ શા માટે કરી રહ્યા છીએ?

ઝડપી પોસ્ટ માટે અમારા સોશિયલ મીડિયા પર સબ્સ્ક્રાઇબ કરો

લેસર ગેઇન માધ્યમ શું છે?

લેસર ગેઇન માધ્યમ એ એક એવી સામગ્રી છે જે ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન દ્વારા પ્રકાશને વિસ્તૃત કરે છે. જ્યારે માધ્યમના અણુઓ અથવા પરમાણુઓ ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરો સુધી ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે તેઓ ઓછી ઉર્જા સ્થિતિમાં પાછા ફરતી વખતે ચોક્કસ તરંગલંબાઇના ફોટોન ઉત્સર્જિત કરી શકે છે. આ પ્રક્રિયા માધ્યમમાંથી પસાર થતા પ્રકાશને વિસ્તૃત કરે છે, જે લેસર કામગીરી માટે મૂળભૂત છે.

[સંબંધિત બ્લોગ:]લેસરના મુખ્ય ઘટકો]

સામાન્ય લાભ માધ્યમ શું છે?

લાભ માધ્યમ વિવિધ હોઈ શકે છે, જેમાં શામેલ છેવાયુઓ, પ્રવાહી (રંગો), ઘન પદાર્થો(રેર-અર્થ અથવા ટ્રાન્ઝિશન મેટલ આયનોથી ભરેલા સ્ફટિકો અથવા ચશ્મા), અને સેમિકન્ડક્ટર.સોલિડ-સ્ટેટ લેસરોઉદાહરણ તરીકે, ઘણીવાર Nd: YAG (નિયોડીમિયમ-ડોપેડ યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ) જેવા સ્ફટિકો અથવા દુર્લભ-પૃથ્વી તત્વો સાથે ડોપ કરેલા ચશ્માનો ઉપયોગ થાય છે. ડાઇ લેસરો દ્રાવકોમાં ઓગળેલા કાર્બનિક રંગોનો ઉપયોગ કરે છે, અને ગેસ લેસરો વાયુઓ અથવા ગેસ મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે.

લેસર સળિયા (ડાબેથી જમણે): રૂબી, એલેક્ઝાન્ડ્રાઇટ, Er:YAG, Nd:YAG

લાભ માધ્યમ તરીકે Nd (નિયોડીમિયમ), Er (એર્બિયમ) અને Yb (યટ્ટરબિયમ) વચ્ચેના તફાવતો

મુખ્યત્વે તેમની ઉત્સર્જન તરંગલંબાઇ, ઊર્જા ટ્રાન્સફર મિકેનિઝમ્સ અને એપ્લિકેશન્સ સાથે સંબંધિત છે, ખાસ કરીને ડોપ્ડ લેસર સામગ્રીના સંદર્ભમાં.

ઉત્સર્જન તરંગલંબાઇ:

- Er: એર્બિયમ સામાન્ય રીતે 1.55 µm પર ઉત્સર્જન કરે છે, જે આંખ માટે સલામત ક્ષેત્રમાં છે અને ઓપ્ટિકલ ફાઇબરમાં ઓછા નુકસાનને કારણે ટેલિકોમ્યુનિકેશન એપ્લિકેશનો માટે ખૂબ ઉપયોગી છે (ગોંગ એટ અલ., 2016).

- Yb: યટ્ટેરબિયમ ઘણીવાર 1.0 થી 1.1 µm ની આસપાસ ઉત્સર્જન કરે છે, જે તેને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસરો અને એમ્પ્લીફાયર સહિત વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે. Yb નો ઉપયોગ ઘણીવાર Er માટે સેન્સિટાઇઝર તરીકે થાય છે જેથી Yb થી Er માં ઊર્જા ટ્રાન્સફર કરીને Er-ડોપેડ ઉપકરણોની કાર્યક્ષમતા વધારી શકાય.

- Nd: નિયોડીમિયમ-ડોપેડ સામગ્રી સામાન્ય રીતે 1.06 µm ની આસપાસ ઉત્સર્જન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, Nd:YAG તેની કાર્યક્ષમતા માટે પ્રખ્યાત છે અને તેનો વ્યાપકપણે ઔદ્યોગિક અને તબીબી લેસર બંનેમાં ઉપયોગ થાય છે (Y. Chang et al., 2009).

ઊર્જા ટ્રાન્સફર મિકેનિઝમ્સ:

- Er અને Yb કો-ડોપિંગ: યજમાન માધ્યમમાં Er અને Yb નું કો-ડોપિંગ 1.5-1.6 µm રેન્જમાં ઉત્સર્જન વધારવા માટે ફાયદાકારક છે. Yb પંપ લાઇટને શોષીને અને Er આયનોમાં ઊર્જા ટ્રાન્સફર કરીને Er માટે કાર્યક્ષમ સેન્સિટાઇઝર તરીકે કાર્ય કરે છે, જેનાથી ટેલિકોમ્યુનિકેશન બેન્ડમાં એમ્પ્લીફાઇડ ઉત્સર્જન થાય છે. Er-ડોપેડ ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર્સ (EDFA) (DK Vysokikh et al., 2023) ના સંચાલન માટે આ ઊર્જા ટ્રાન્સફર મહત્વપૂર્ણ છે.

- Nd: Er-ડોપેડ સિસ્ટમ્સમાં Nd ને સામાન્ય રીતે Yb જેવા સેન્સિટાઇઝરની જરૂર હોતી નથી. Nd ની કાર્યક્ષમતા તેના પંપ પ્રકાશના સીધા શોષણ અને ત્યારબાદના ઉત્સર્જનમાંથી પ્રાપ્ત થાય છે, જે તેને એક સરળ અને કાર્યક્ષમ લેસર ગેઇન માધ્યમ બનાવે છે.

અરજીઓ:

- એર:તેનો મુખ્યત્વે ટેલિકોમ્યુનિકેશનમાં ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તેનું ઉત્સર્જન 1.55 µm છે, જે સિલિકા ઓપ્ટિકલ ફાઇબરના ન્યૂનતમ નુકસાન સાથે એકરુપ છે. લાંબા-અંતરની ફાઇબર ઓપ્ટિક કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર અને લેસરો માટે Er-ડોપેડ ગેઇન માધ્યમો મહત્વપૂર્ણ છે.

- યુબી:કાર્યક્ષમ ડાયોડ પમ્પિંગ અને ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટ માટે તેની પ્રમાણમાં સરળ ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાને કારણે ઘણીવાર ઉચ્ચ-પાવર એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. Yb-ડોપેડ સામગ્રીનો ઉપયોગ Er-ડોપેડ સિસ્ટમ્સના પ્રદર્શનને વધારવા માટે પણ થાય છે.

- એનડી: ઔદ્યોગિક કટીંગ અને વેલ્ડીંગથી લઈને મેડિકલ લેસર સુધીના વિવિધ કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય. Nd:YAG લેસર ખાસ કરીને તેમની કાર્યક્ષમતા, શક્તિ અને વૈવિધ્યતા માટે મૂલ્યવાન છે.

DPSS લેસરમાં ગેઇન માધ્યમ તરીકે આપણે Nd:YAG કેમ પસંદ કર્યું?

DPSS લેસર એ એક પ્રકારનું લેસર છે જે સેમિકન્ડક્ટર લેસર ડાયોડ દ્વારા પમ્પ કરાયેલ સોલિડ-સ્ટેટ ગેઇન માધ્યમ (જેમ કે Nd: YAG) નો ઉપયોગ કરે છે. આ ટેકનોલોજી કોમ્પેક્ટ, કાર્યક્ષમ લેસર માટે પરવાનગી આપે છે જે દૃશ્યમાન-થી-ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમમાં ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા બીમ ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે. વિગતવાર લેખ માટે, તમે DPSS લેસર ટેકનોલોજી પર વ્યાપક સમીક્ષાઓ માટે પ્રતિષ્ઠિત વૈજ્ઞાનિક ડેટાબેઝ અથવા પ્રકાશકો દ્વારા શોધવાનું વિચારી શકો છો.

[સંબંધિત ઉત્પાદન :ડાયોડ-પમ્પ્ડ સોલિડ-સ્ટેટ લેસર]

સેમિકન્ડક્ટર-પમ્પ્ડ લેસર મોડ્યુલ્સમાં Nd:YAG નો ઉપયોગ ઘણીવાર ગેઇન માધ્યમ તરીકે થાય છે, જે વિવિધ અભ્યાસો દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યું છે:

1.ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને પાવર આઉટપુટ: ડાયોડ સાઇડ-પમ્પ્ડ Nd:YAG લેસર મોડ્યુલની ડિઝાઇન અને સિમ્યુલેશનમાં નોંધપાત્ર કાર્યક્ષમતા દર્શાવવામાં આવી છે, જેમાં ડાયોડ સાઇડ-પમ્પ્ડ Nd:YAG લેસર વિશાળ ફ્રીક્વન્સી રેન્જમાં પ્રતિ પલ્સ સતત ઊર્જા જાળવી રાખીને 220 W ની મહત્તમ સરેરાશ શક્તિ પ્રદાન કરે છે. આ ડાયોડ દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે ત્યારે Nd:YAG લેસરોની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટની સંભાવના દર્શાવે છે (લેરા એટ અલ., 2016).
2. ઓપરેશનલ સુગમતા અને વિશ્વસનીયતા: Nd:YAG સિરામિક્સ વિવિધ તરંગલંબાઇઓ પર કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરે છે, જેમાં આંખ-સુરક્ષિત તરંગલંબાઇઓ, ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ-ટુ-ઓપ્ટિકલ કાર્યક્ષમતાનો સમાવેશ થાય છે. આ વિવિધ લેસર એપ્લિકેશનોમાં લાભ માધ્યમ તરીકે Nd:YAG ની વૈવિધ્યતા અને વિશ્વસનીયતા દર્શાવે છે (ઝાંગ એટ અલ., 2013).
૩. આયુષ્ય અને બીમ ગુણવત્તા: અત્યંત કાર્યક્ષમ, ડાયોડ-પમ્પ્ડ, Nd:YAG લેસર પરના સંશોધનમાં તેની ટકાઉપણું અને સુસંગત કામગીરી પર ભાર મૂકવામાં આવ્યો હતો, જે ટકાઉ અને વિશ્વસનીય લેસર સ્ત્રોતોની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનો માટે Nd:YAG ની યોગ્યતા દર્શાવે છે. અભ્યાસમાં ઓપ્ટિકલ નુકસાન વિના 4.8 x 10^9 થી વધુ શોટ સાથે વિસ્તૃત કામગીરીનો અહેવાલ આપવામાં આવ્યો હતો, જે ઉત્તમ બીમ ગુણવત્તા જાળવી રાખે છે (કોયલ એટ અલ., 2004).
૪.અત્યંત કાર્યક્ષમ સતત-તરંગ કામગીરી:અભ્યાસોએ Nd:YAG લેસરોના અત્યંત કાર્યક્ષમ સતત-તરંગ (CW) સંચાલનનું પ્રદર્શન કર્યું છે, જે ડાયોડ-પમ્પ્ડ લેસર સિસ્ટમ્સમાં લાભ માધ્યમ તરીકે તેમની અસરકારકતા પર પ્રકાશ પાડે છે. આમાં ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા અને ઢાળ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા લેસર એપ્લિકેશનો માટે Nd:YAG ની યોગ્યતાને વધુ પ્રમાણિત કરે છે (ઝુ એટ અલ., 2013).

ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, પાવર આઉટપુટ, ઓપરેશનલ લવચીકતા, વિશ્વસનીયતા, દીર્ધાયુષ્ય અને ઉત્તમ બીમ ગુણવત્તાનું સંયોજન Nd:YAG ને સેમિકન્ડક્ટર-પમ્પ્ડ લેસર મોડ્યુલોમાં વિવિધ પ્રકારના એપ્લિકેશનો માટે પસંદગીનું ગેઇન માધ્યમ બનાવે છે.

સંદર્ભ

ચાંગ, વાય., સુ, કે., ચાંગ, એચ., અને ચેન, વાય. (2009). સ્વ-રમન માધ્યમ તરીકે ડબલ-એન્ડ ડિફ્યુઝન-બોન્ડેડ Nd:YVO4 ક્રિસ્ટલ સાથે 1525 nm પર કોમ્પેક્ટ કાર્યક્ષમ Q-સ્વિચ્ડ આઇ-સેફ લેસર. ઓપ્ટિક્સ એક્સપ્રેસ, 17(6), 4330-4335.

ગોંગ, જી., ચેન, વાય., લિન, વાય., હુઆંગ, જે., ગોંગ, એક્સ., લુઓ, ઝેડ., અને હુઆંગ, વાય. (૨૦૧૬). આશાસ્પદ ૧૫૫ µm લેસર ગેઇન માધ્યમ તરીકે Er:Yb:KGd(PO3)_4 ક્રિસ્ટલની વૃદ્ધિ અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક ગુણધર્મો. ઓપ્ટિકલ મટિરિયલ્સ એક્સપ્રેસ, ૬, ૩૫૧૮-૩૫૨૬.

વિસોકિખ, ડીકે, બાઝાકુત્સા, એ., ડોરોફીન્કો, એવી, અને બુટોવ, ઓ. (2023). ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર અને લેસરો માટે Er/Yb ગેઇન માધ્યમનું પ્રયોગ-આધારિત મોડેલ. જર્નલ ઓફ ધ ઓપ્ટિકલ સોસાયટી ઓફ અમેરિકા બી.

Lera, R., Valle-Brozas, F., Torres-Peiró, S., Ruiz-de-la-Cruz, A., Galán, M., Bellido, P., Seimetz, M., Benlloch, J., & Roso, L. (2016). ડાયોડ સાઇડ-પમ્પ્ડ QCW Nd:YAG લેસરની ગેઇન પ્રોફાઇલ અને કામગીરીનું અનુકરણ. એપ્લાઇડ ઓપ્ટિક્સ, 55(33), 9573-9576.

ઝાંગ, એચ., ચેન, એક્સ., વાંગ, ક્યૂ., ઝાંગ, એક્સ., ચાંગ, જે., ગાઓ, એલ., શેન, એચ., કોંગ, ઝેડ., લિયુ, ઝેડ., તાઓ, એક્સ., અને લી, પી. (૨૦૧૩). ૧૪૪૨.૮ એનએમ પર કાર્યરત ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા એનડી: યાગ સિરામિક આંખ-સુરક્ષિત લેસર. ઓપ્ટિક્સ લેટર્સ, ૩૮(૧૬), ૩૦૭૫-૩૦૭૭.

કોયલ, ડીબી, કે, આર., સ્ટાયસ્લી, પી., અને પોઉલિઓસ, ડી. (2004). અવકાશ-આધારિત વનસ્પતિ ટોપોગ્રાફિકલ અલ્ટિમેટ્રી માટે કાર્યક્ષમ, વિશ્વસનીય, લાંબા-જીવનકાળ, ડાયોડ-પમ્પ્ડ Nd:YAG લેસર. એપ્લાઇડ ઓપ્ટિક્સ, 43(27), 5236-5242.

ઝુ, એચવાય, ઝુ, સીડબ્લ્યુ, ઝાંગ, જે., તાંગ, ડી., લુઓ, ડી., અને ડુઆન, વાય. (૨૦૧૩). ૯૪૬ એનએમ પર અત્યંત કાર્યક્ષમ સતત-તરંગ એનડી: વાયએજી સિરામિક લેસરો. લેસર ફિઝિક્સ લેટર્સ, ૧૦.

અસ્વીકરણ:

અમે અહીં જાહેર કરીએ છીએ કે અમારી વેબસાઇટ પર પ્રદર્શિત કેટલીક છબીઓ ઇન્ટરનેટ અને વિકિપીડિયા પરથી એકત્રિત કરવામાં આવી છે, જેનો ઉદ્દેશ્ય શિક્ષણ અને માહિતી શેરિંગને પ્રોત્સાહન આપવાનો છે. અમે બધા સર્જકોના બૌદ્ધિક સંપદા અધિકારોનો આદર કરીએ છીએ. આ છબીઓનો ઉપયોગ વ્યાપારી લાભ માટે નથી.
જો તમને લાગે કે ઉપયોગમાં લેવાયેલી કોઈપણ સામગ્રી તમારા કૉપિરાઇટનું ઉલ્લંઘન કરે છે, તો કૃપા કરીને અમારો સંપર્ક કરો. બૌદ્ધિક સંપદા કાયદા અને નિયમોનું પાલન સુનિશ્ચિત કરવા માટે અમે યોગ્ય પગલાં લેવા તૈયાર છીએ, જેમાં છબીઓ દૂર કરવી અથવા યોગ્ય એટ્રિબ્યુશન પૂરું પાડવું શામેલ છે. અમારું લક્ષ્ય એક એવું પ્લેટફોર્મ જાળવવાનું છે જે સામગ્રીથી સમૃદ્ધ, ન્યાયી અને અન્ય લોકોના બૌદ્ધિક સંપદા અધિકારોનો આદર કરે.
કૃપા કરીને નીચેના ઇમેઇલ સરનામાં પર અમારો સંપર્ક કરો:sales@lumispot.cn. અમે કોઈપણ સૂચના મળતાં જ તાત્કાલિક પગલાં લેવા માટે પ્રતિબદ્ધ છીએ અને આવી કોઈપણ સમસ્યાઓના ઉકેલમાં 100% સહકારની ખાતરી આપીએ છીએ.

વિષયવસ્તુ કોષ્ટક: