Wat is in kryogenyske laser

It konsept fan 'e lasers dy't operearje by lege temperatueren is net nij: de twadde laser yn' e skiednis wie Cryogenic. Yn it earstoan wie it konsept lestich om keamertemperatuer te berikken, en it entûsjasme-wurk begon yn 'e 1990 mei de ûntwikkeling fan' e ûntwikkeling fan hege macht lasers.

Yn hege krêftLaser Boarnen, thermyske effekten lykas depolarisaasjeferlies, thermyske lens as laser crystalbending kin beynfloedzje de prestaasjes fan 'eljochtboarne. Troch koeling mei lege temperatuer, kinne in protte skealike thermyske effekten effektyf wêze, dat is, it winst fan 'e winst moat wurde ôfkuolle oant 77k of sels 4K ôfkuolle. It koeleffekt omfettet foaral:

De karakteristike konduktiviteit fan it winstmedium wurdt sterk hindere, fral om't it gemiddelde fergese paad fan it seil wurdt ferhege. As resultaat sakket de temperatuergradiërige dramatysk. Doe't de temperatuer bygelyks wurdt ferlege fan 300k nei 77K, nimt de thermyske konduktiv fan 'e yag-kristal fan' e yag, nimt troch in faktor fan sân.

De thermyske ferspriedingskoeffisjint fermindert ek skerp. Dit, tegearre mei in fermindering yn 'e temperatuergradiërt, resultaten yn in fermindere termyske lensing effekt en dêrom in fermindere kâns op stress rupture.

De thermo-optyske koëffisjint wurdt ek fermindere, fermindere it effekt fierder fan it thermyske lens.

De ferheging fan absorptionse-seksje fan seldsum fan seldsume ierde is foaral te tankjen oan 'e ôfname fan ferbreedzjen feroarsake troch thermyske effekt. Dêrom wurdt de sêdingkrêft fermindere en de laserwinning wurdt ferhege. Dêrom wurdt de drompelpompkrêft fermindere, en koartere pulsen kinne wurde krigen as de Q-skeakel wurket. Troch it oerstjit fan it ferheegjen fan 'e útfier-koppeling, kin de SLOPE-effisjinsje ferbettere wurde, sadat it parasityske holte-ferlies effekt wurdt minder wichtich wurdt.

It dieltsje nûmer fan it totale leech nivo fan it Quasi-Trije-nivo-medium wurdt fermindere, sadat de drompelpopkrêft fermindere wurdt en de krêft-effisjinsje wurdt ferbettere. Bygelyks, YB: YAG, dy't ljocht produseart op 1030nm, kin wurde sjoen as in kwantei-trije-nivo-systeem by keamertemperatuer, mar in systeem foar fjouwer nivo. Er: Itselde is wier foar yag.

Ofhinklik fan it winst fan 'e winst sille de yntinsiteit fan guon útwreidingen wurde fermindere.

Kombineare mei de boppesteande faktoaren kin de operaasje fan lege temperatuer de prestaasjes fan 'e Laser tige ferbetterje. Benammen kinne kieuwen fan lege temperatuer koelen tige hege útfierkrêft krije sûnder thermyske effekten, dat is, goede beamkwaliteit kin wurde krigen.

Ien kwestje om te beskôgjen is dat yn in kryokoalige laser kristal, de ferboddige ljocht en it opnommen ljocht sil wurde smeller, en de linebreedte en wraak en golflingen fan 'e pumped laser sil wurde. Dit effekt is normaal Rare.

Cryogenic Cooling brûkt normaal in koelmiddel, lykas floeibere stikstof as floeibere helium, en ideaal is de koelmiddel, sirkuleart troch in buis oan in buker. Koelmiddel wurdt oanfolle yn tiid as recycled yn in sletten loop. Om solidifikaasje te foarkommen, is it normaal needsaaklik om de laser kristal te pleatsen yn in fakuümkeamer.

It konsept fan laser kristallen dy't wurkje by lege temperatueren kinne ek tapast wurde op fersterkers. Titanium Sapphire kin brûkt wurde om positive feedback fersterker te meitsjen, de gemiddelde útfierkrêft yn tsientallen watts.

Hoewol Cryogenic Cooling-apparaten kinne komplisearjeLaser Systems, meernerer Coover Systems binne faaks minder ienfâldich, en de effisjinsje fan kryogenyske kâldens makket it tastien foar wat reduksje yn kompleksiteit.