ການຄົ້ນຄວ້າຄວາມຄືບໜ້າຂອງ Electro-Optic Q-Switched Crystals – ສ່ວນທີ 1: ການແນະນຳ

ການຄົ້ນຄວ້າຄວາມຄືບໜ້າຂອງ Electro-Optic Q-Switched Crystals – ສ່ວນທີ 1: ການແນະນຳ

lasers ພະລັງງານສູງສຸດສູງມີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດແລະຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາການທະຫານເຊັ່ນ: ການປະມວນຜົນ laser ແລະການວັດແທກ photoelectric. ເລເຊີທຳອິດຂອງໂລກໄດ້ເກີດໃນປີ 1960. ໃນປີ 1962, McClung ໄດ້ນໍາໃຊ້ຈຸລັງ nitrobenzene Kerr ເພື່ອບັນລຸການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະການປ່ອຍອອກຢ່າງໄວວາ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໄດ້ຮັບເລເຊີທີ່ມີກໍາມະຈອນເຕັ້ນທີ່ມີພະລັງງານສູງສຸດ. ການປະກົດຕົວຂອງເທກໂນໂລຍີ Q-switching ແມ່ນການບຸກທະລຸທີ່ສໍາຄັນໃນປະຫວັດສາດຂອງການພັດທະນາ laser ພະລັງງານສູງສຸດ. ໂດຍວິທີນີ້, ພະລັງງານເລເຊີຂອງກໍາມະຈອນເຕັ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຫຼືກວ້າງແມ່ນຖືກບີບອັດເຂົ້າໄປໃນກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມກວ້າງທີ່ໃຊ້ເວລາແຄບທີ່ສຸດ. ພະລັງງານສູງສຸດຂອງ laser ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍຄໍາສັ່ງຫຼາຍຂະຫນາດ. ເທກໂນໂລຍີ electro-optic Q-switching ມີຂໍ້ດີຂອງເວລາສະຫຼັບສັ້ນ, ຜົນຜະລິດກໍາມະຈອນທີ່ຫມັ້ນຄົງ, synchronization ທີ່ດີ, ແລະການສູນເສຍຊ່ອງຫວ່າງຕ່ໍາ. ພະລັງງານສູງສຸດຂອງ laser ຜົນຜະລິດສາມາດບັນລຸຫຼາຍຮ້ອຍເມກາວັດໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.

Electro-optic Q-switching ເປັນເທກໂນໂລຍີທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການໄດ້ຮັບຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນແຄບແລະ lasers ພະລັງງານສູງສຸດສູງ. ຫຼັກການຂອງມັນແມ່ນການນໍາໃຊ້ຜົນກະທົບ electro-optic ຂອງໄປເຊຍກັນເພື່ອບັນລຸການປ່ຽນແປງທັນທີທັນໃດໃນການສູນເສຍພະລັງງານຂອງ resonator laser ໄດ້, ດັ່ງນັ້ນການຄວບຄຸມການເກັບຮັກສາແລະການປົດປ່ອຍຢ່າງໄວວາຂອງພະລັງງານຢູ່ໃນຢູ່ຕາມໂກນຫຼືຂະຫນາດກາງ laser ໄດ້. ຜົນກະທົບ electro-optical ຂອງໄປເຊຍກັນຫມາຍເຖິງປະກົດການທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ດັດຊະນີ refractive ຂອງແສງໃນໄປເຊຍກັນມີການປ່ຽນແປງກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້ຂອງໄປເຊຍກັນໄດ້. ປະກົດການທີ່ດັດຊະນີ refractive ປ່ຽນແປງແລະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ນໍາໃຊ້ມີຄວາມສໍາພັນທາງເສັ້ນຖືກເອີ້ນວ່າ linear electro-optics, ຫຼື Pockels Effect. ປະກົດການທີ່ດັດຊະນີ refractive ປ່ຽນແປງແລະສີ່ຫຼ່ຽມຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ນໍາໃຊ້ມີຄວາມສໍາພັນເສັ້ນ, ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ electro-optic ທີສອງຫຼື Kerr Effect.

ພາຍໃຕ້ສະຖານະການປົກກະຕິ, ຜົນກະທົບ electro-optic linear ຂອງໄປເຊຍກັນແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍກ່ວາຜົນກະທົບ electro-optic ທີສອງ. ຜົນກະທົບ electro-optic linear ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຕັກໂນໂລຊີ electro-optic Q-switching. ມັນ​ມີ​ຢູ່​ໃນ​ທັງ​ຫມົດ 20 ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​ທີ່​ມີ​ກຸ່ມ​ຈຸດ​ທີ່​ບໍ່​ແມ່ນ centrosymmetric​. ແຕ່ເປັນອຸປະກອນ electro-optic ທີ່ເຫມາະສົມ, ໄປເຊຍກັນເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຕ້ອງການຜົນກະທົບ electro-optic ທີ່ຊັດເຈນກວ່າ, ແຕ່ຍັງລະດັບການສົ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ເຫມາະສົມ, ລະດັບຄວາມເສຍຫາຍ laser ສູງ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ, ຄຸນລັກສະນະອຸນຫະພູມທີ່ດີ, ຄວາມງ່າຍຂອງການປຸງແຕ່ງ, ແລະບໍ່ວ່າຈະເປັນໄປເຊຍກັນດຽວທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະມີຄຸນນະພາບສູງສາມາດໄດ້ຮັບ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ການປະຕິບັດໄປເຊຍກັນ electro-optic Q-switching ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ປະເມີນຈາກລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: (1) ຄ່າສໍາປະສິດ electro-optic ປະສິດທິພາບ; (2) ຂອບເຂດຄວາມເສຍຫາຍຂອງເລເຊີ; (3) ລະ​ດັບ​ການ​ສົ່ງ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​; (4) ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າ; (5) ຄົງທີ່ dielectric; (6) ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະທາງເຄມີ; (7) ເຄື່ອງຈັກ. ດ້ວຍການພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຂອງກໍາມະຈອນສັ້ນ, ຄວາມຖີ່ຂອງການຄ້າງຫ້ອງສູງ, ແລະລະບົບ laser ພະລັງງານສູງ, ຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບຂອງໄປເຊຍກັນ Q-switching ສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.

ໃນໄລຍະຕົ້ນຂອງການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ Q-switching electro-optic, ໄປເຊຍກັນພຽງແຕ່ນໍາໃຊ້ປະຕິບັດແມ່ນ lithium niobate (LN) ແລະ potassium di-deuterium phosphate (DKDP). ໄປເຊຍກັນ LN ມີລະດັບຄວາມເສຍຫາຍ laser ຕ່ໍາແລະຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍໃນ lasers ພະລັງງານຕ່ໍາຫຼືຂະຫນາດກາງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກການຖອຍຫລັງຂອງເທກໂນໂລຍີການກະກຽມໄປເຊຍກັນ, ຄຸນນະພາບ optical ຂອງໄປເຊຍກັນ LN ແມ່ນບໍ່ຫມັ້ນຄົງສໍາລັບເວລາດົນນານ, ເຊິ່ງຍັງຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ກວ້າງຂອງມັນຢູ່ໃນເລເຊີ. ໄປເຊຍກັນ DKDP ແມ່ນ deuterated ກົດ phosphoric acid potassium dihydrogen (KDP) ໄປເຊຍກັນ. ມັນມີຂອບເຂດຄວາມເສຍຫາຍທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບເລເຊີ electro-optic Q-switching. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, DKDP ໄປເຊຍກັນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະ deliquescent ແລະມີໄລຍະເວລາການຂະຫຍາຍຕົວຍາວ, ເຊິ່ງຈໍາກັດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງຕົນໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງ. ໄປເຊຍກັນ Rubidium titanyl oxyphosphate (RTP), barium metaborate (β-BBO), crystal lanthanum gallium silicate (LGS), crystal lithium tantalate (LT) ແລະ potassium titanyl phosphate (KTP) ໄປເຊຍກັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນ electro-optic Q-switching laser. ລະບົບ.

WISOPTIC-DKDP POCKELS CELL

 ເຊລ DKDP Pockels ຄຸນນະພາບສູງເຮັດໂດຍ WISOPTIC (@1064nm, 694nm)

 

 


ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-23-2021