Αρχή λειτουργίας του λέιζερ DPSS

1. Αντλία διόδου:

Η διαδικασία ξεκινά με μια δίοδο λέιζερ, η οποία εκπέμπει υπέρυθρη φως. Αυτό το φως χρησιμοποιείται για την "αντλία" του κρύσταλλο ND: YAG, που σημαίνει ότι ενθουσιάζει τα ιόντα νεοδυμίου ενσωματωμένα στο κρυσταλλικό πλέγμα γρανάτη Yttrium. Η δίοδος λέιζερ συντονίζεται σε ένα μήκος κύματος που ταιριάζει με το φάσμα απορρόφησης των ιόντων ND, εξασφαλίζοντας την αποτελεσματική μεταφορά ενέργειας.

2. Nd: Yag Crystal:

Το Crystal ND: YAG είναι το ενεργό μέσο κέρδους. Όταν τα ιόντα νεοδυμίου είναι ενθουσιασμένοι από το φως άντλησης, απορροφούν ενέργεια και μετακινούνται σε υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Μετά από σύντομο χρονικό διάστημα, αυτά τα ιόντα μεταβαίνουν πίσω σε χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση, απελευθερώνοντας την αποθηκευμένη ενέργεια τους με τη μορφή φωτονίων. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αυθόρμητη εκπομπή.

[Διαβάστε περισσότερα:Γιατί χρησιμοποιούμε το Crystal Nd Yag ως μέσο κέρδους στο Laser DPSS; ]

3. Αναστροφή πληθυσμού και διεγερμένη εκπομπή:

Για να γίνει δράση με λέιζερ, πρέπει να επιτευχθεί αναστροφή του πληθυσμού, όπου υπάρχουν περισσότερα ιόντα στην διεγερμένη κατάσταση από ό, τι στην χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Καθώς τα φωτόνια αναπηδούν μεταξύ των καθρέφτη της κοιλότητας του λέιζερ, διεγείρουν τα διεγερμένα ιόντα ND για να απελευθερώσουν περισσότερα φωτόνια της ίδιας φάσης, κατεύθυνσης και μήκους κύματος. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως διεγερμένη εκπομπή και ενισχύει την ένταση του φωτός μέσα στον κρύσταλλο.

4. Κοιλότητα λέιζερ:

Η κοιλότητα λέιζερ αποτελείται συνήθως από δύο καθρέφτες σε κάθε άκρο του κρύσταλλο ND: Yag. Ένας καθρέφτης είναι εξαιρετικά αντανακλαστικός και ο άλλος είναι εν μέρει αντανακλαστικό, επιτρέποντας σε κάποιο φως να δραπετεύσει ως έξοδο λέιζερ. Η κοιλότητα αντηχεί με το φως, ενισχύοντας το μέσα από επαναλαμβανόμενους γύρους διεγερμένης εκπομπής.

5. Διπλοποίηση συχνότητας (δεύτερη αρμονική παραγωγή):

Για να μετατρέψετε το θεμελιώδες φως συχνότητας (συνήθως 1064 nm που εκπέμπεται από ND: YAG) σε πράσινο φως (532 nm), ένας κρύσταλλος που διαμάντι συχνότητας (όπως KTP - φωσφορικό τιτάνιο καλίου) τοποθετείται στη διαδρομή του λέιζερ. Αυτός ο κρύσταλλος έχει μια μη γραμμική οπτική ιδιότητα που του επιτρέπει να παίρνει δύο φωτόνια του αρχικού υπέρυθρου φωτός και να τα συνδυάζει σε ένα μόνο φωτόνιο με διπλάσια ενέργεια και επομένως το ήμισυ του μήκους κύματος του αρχικού φωτός. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως δεύτερη αρμονική γενιά (SHG).

6. Έξοδος πράσινου φωτός:

Το αποτέλεσμα αυτού του διπλασιασμού συχνότητας είναι η εκπομπή φωτεινό πράσινο φως στα 532 nm. Αυτό το πράσινο φως μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των δεικτών λέιζερ, των εμφανίσεων λέιζερ, της διέγερσης φθορισμού στη μικροσκοπία και των ιατρικών διαδικασιών.

Αυτή η ολόκληρη διαδικασία είναι εξαιρετικά αποτελεσματική και επιτρέπει την παραγωγή υψηλής ισχύος, συνεκτικού πράσινου φωτός σε μια συμπαγή και αξιόπιστη μορφή. Το κλειδί για την επιτυχία του Laser του DPSS είναι ο συνδυασμός μέσων κέρδους στερεάς κατάστασης (Crystal Crystal), αποτελεσματικής άντλησης διόδων και αποτελεσματικής συχνότητας διπλασιασμού για να επιτευχθεί το επιθυμητό μήκος κύματος του φωτός.