Nini laser ya cryogenic

Wazo la lasers linalofanya kazi kwa joto la chini sio mpya: laser ya pili katika historia ilikuwa cryogenic. Hapo awali, wazo hilo lilikuwa ngumu kufikia operesheni ya joto la kawaida, na shauku ya kazi ya joto la chini ilianza miaka ya 1990 na maendeleo ya lasers zenye nguvu kubwa na amplifiers.

Kwa nguvu kubwaVyanzo vya laser, athari za mafuta kama vile upotezaji wa depolarization, lensi za mafuta au kuinama kwa glasi ya laser inaweza kuathiri utendaji waChanzo cha Mwanga. Kupitia baridi ya joto la chini, athari nyingi za mafuta zenye madhara zinaweza kusisitizwa vizuri, ambayo ni, faida ya kati inahitaji kupozwa hadi 77k au hata 4K. Athari ya baridi ni pamoja na:

Tabia ya tabia ya faida ya kati imezuiliwa sana, haswa kwa sababu njia ya bure ya kamba imeongezeka. Kama matokeo, gradient ya joto huanguka sana. Kwa mfano, wakati hali ya joto hupunguzwa kutoka 300k hadi 77k, ubora wa mafuta ya glasi ya YAG huongezeka kwa sababu ya saba.

Mgawo wa utengamano wa mafuta pia hupungua sana. Hii, pamoja na kupunguzwa kwa gradient ya joto, husababisha athari ya kupunguzwa ya mafuta na kwa hivyo uwezekano wa kupunguzwa wa kupunguka kwa mafadhaiko.

Mgawo wa thermo-macho pia hupunguzwa, kupunguza zaidi athari ya lensi ya mafuta.

Kuongezeka kwa sehemu ya msalaba wa kunyonya ion adimu ya ardhi ni kwa sababu ya kupungua kwa upana unaosababishwa na athari ya mafuta. Kwa hivyo, nguvu ya kueneza imepunguzwa na faida ya laser imeongezeka. Kwa hivyo, nguvu ya pampu ya kizingiti hupunguzwa, na mapigo mafupi yanaweza kupatikana wakati swichi ya Q inafanya kazi. Kwa kuongeza transmittance ya pato la pato, ufanisi wa mteremko unaweza kuboreshwa, kwa hivyo athari ya upotezaji wa cavity inakuwa sio muhimu.

Idadi ya chembe ya jumla ya kiwango cha chini cha kiwango cha faida cha kiwango cha tatu hupunguzwa, kwa hivyo nguvu ya kusukumia inapunguzwa na ufanisi wa nguvu unaboreshwa. Kwa mfano, YB: YAG, ambayo hutoa mwanga saa 1030nm, inaweza kuonekana kama mfumo wa kiwango cha tatu kwa joto la kawaida, lakini mfumo wa ngazi nne saa 77k. ER: Hiyo ni kweli kwa YAG.

Kulingana na njia ya kupata, nguvu ya michakato kadhaa ya kuzima itapunguzwa.

Imechanganywa na mambo ya hapo juu, operesheni ya joto la chini inaweza kuboresha sana utendaji wa laser. Hasa, lasers za baridi za joto zinaweza kupata nguvu kubwa ya pato bila athari za mafuta, ambayo ni, ubora mzuri wa boriti unaweza kupatikana.

Suala moja la kuzingatia ni kwamba katika glasi ya laser iliyokatwa, bandwidth ya taa iliyoangaziwa na taa iliyofyonzwa itapunguzwa, kwa hivyo safu ya kueneza ya wimbi itakuwa nyembamba, na upana wa mstari na utulivu wa nguvu ya laser iliyosukuma itakuwa ngumu zaidi. Walakini, athari hii kawaida ni nadra.

Baridi ya cryogenic kawaida hutumia baridi, kama vile nitrojeni kioevu au heliamu ya kioevu, na kwa kweli jokofu huzunguka kupitia bomba lililowekwa kwenye kioo cha laser. Baridi inajazwa tena kwa wakati au kusindika tena kwa kitanzi kilichofungwa. Ili kuzuia uimarishaji, kawaida ni muhimu kuweka kioo cha laser kwenye chumba cha utupu.

Wazo la fuwele za laser zinazofanya kazi kwa joto la chini pia zinaweza kutumika kwa amplifiers. Sapphire ya Titanium inaweza kutumika kutengeneza amplifier chanya ya maoni, nguvu ya wastani ya pato katika makumi ya watts.

Ingawa vifaa vya baridi vya cryogenic vinaweza kuwa ngumuMifumo ya Laser, mifumo ya kawaida ya baridi mara nyingi sio rahisi, na ufanisi wa baridi ya cryogenic inaruhusu kupunguzwa kwa ugumu.