ניו-טק מגזין | יולי 2025 | המהדורה הדיגיטלית

הוא זמן

לתהליך הפליטה המאולצת,

הוא החיים של הפליטה הספונטנית, הוא החלק של β זמן החיים של הפוטון ו הפליטה הספונטנית שמצומד למצב הלזירה. המשוואות הדיפרנציאליות במודל מניחות ) הוא אחיד וההגבר inversion שהמהפך ( . N om ל N e ) הוא ליניארי בהפרש בין gain ( היא פונקציה של מתח N e צפיפות הנשאים היא N i ) כאשר junction voltage הצומת ( הוא מתח V צפיפות הנשאים הפנימית ו- ). מייצג את Junction voltage הצומת ( ההשפעות הפרזיטיות של תהליך הפליטה המאולצת כזמן שיהוי. מבנה דיודת הלייזר .) 1 מוצג (איור או לייזר Ti : Sapphire לייזר טיטניום-ספיר הוא לייזר ניתן לכיוון, הפולט אור Ti : Al 2 O 3 בתחום האדום והאינפרה-אדום הקרוב, ננומטר. 1100 ננומטר ל- 650 בטווח שבין לייזר זה משמש רבות בניסויים מדעיים. חומר הלזירה הוא טיטניום-ספיר והגביש של ) שתחום ביוני טיטניום. Al 2 O 3 הספיר הוא ( לייזרים נוספים שיכולים לשמש כמקור עירור ננומטר) ולייזרים 514.5( הם לייזר יוני ארגון עם הכפלת Nd : YVO ו- Nd : YAG , Nd : YLF ננומטר). הפעולה היעילה 532–527 תדר ( ביותר של לייזר טיטניום-ספיר היא באורכי ננומטר. הספיר מצטיין 800 גל סמוכים ל בהולכת חום גבוהה, דבר שמפחית השפעות T i 3+ תרמיות בעבודה בעוצמות גבוהות. ליוני יש תחום הגבר רחב מאוד, דבר שמאפשר יצירת פולסים קצרים במיוחד וטווח רחב של כוונון אורך גל. ההגבר המרבי ויעילות הלייזר ננומטר. ריכוז 800 המרבית מתקבלים סביב (דופינג) של הטיטניום חייב להיות נמוך T i 3+ יחסית. זמן החיים של המצב העליון בלייזר מיקרושניות), 3.2( טיטניום-ספיר הוא קצר והספק הרוויה שלו גבוה מאוד. תרשים סכמתי של מערכת לייזר טיטניום-ספיר מוצג . 2 באיור . לייזר מצב מוצק 3 לייזר מצב מוצק הוא לייזר שמשתמש בחומר הגברה שהוא מוצק. בלייזרי מצב מוצק, חומר הלזירה מפוזר בתוך מטריצה מוצקה, . YAG כמו בלייזר רובי או בלייזר ניאודימיום לייזרי מצב מוצק עושים שימוש בעירור אופטי, כאשר מקורות העירור הללו זולים יחסית ויכולים לספק הספקים גבוהים מאוד. . לייזר טיטניום-ספיר 2 ) Ti:Sapphire (

1 משוואה

«

מבנה דיודת הלייזר :1 איור

«

דיאגרמה סכמתית של מערכת לייזר מסוג :2 איור

« Ti: Sapphire טיטניום-ספיר

עם זאת, ללייזרי מצב מוצק יש נצילות אנרגיה נמוכה, זמן חיים בינוני, והשפעות תרמיות חזקות כגון היווצרות עדשה תרמית בתוך חומר המגבר. דיודות לייזר משמשות לעיתים קרובות כמקור עירור ללייזרי מצב מוצק. הקריסטל של לייזר ניאודימיום- ) Nd : YAG מתוך-יתריום-אלומיניום-גרנט ( הוא חומר הלזירה הנפוץ ביותר בלייזרי מצב מוצק. חומר המגבר בלייזר מצב מוצק הוא מוצק, בניגוד ללייזר נוזלי. חומרי המגבר בלייזרי מצב מוצק יכולים להיות קריסטלים או זכוכיות שתחומים ביוני מתכת נדירה או יוני מתכות מעבר, או דיודות לייזר מבוססות מוליכים למחצה. לייזרי מצב מוצק עם דופינג יוני (לייזרים מבוססי מבודדים תחומים)

יכולים להיות בצורת לייזרים מגושיים ), לייזרי סיב, או סוגים נוספים של bulk ( לייזרי מוליך-גל. לייזרי מצב מוצק יכולים להפיק הספקים הנעים בין כמה מיליוואט ועד קילוואטים רבים בדגמים עתירי הספק. הלייזרים הללו מוזנים אופטית על ידי מנורות arc ) או מנורות קשת ( flash lamps הבזק ( ). מקורות עירור אלה מספקים הספק lamps גבוה, אך מובילים לנצילות אנרגיה נמוכה, זמן חיים בינוני, והשפעות תרמיות חזקות כגון עדשה תרמית בחומר המגבר. לייזר מצב חומר מוצק מורכב משני רכיבים עיקריים: שתחום בתוך החומר יון פעיל ו מארח מוצק המארח. תרשים המבנה של לייזר מצב מוצק . 3 מוצג באיור

New-Tech Magazine l 40